Thiết kế các thí nghiệm trong dạy học môn khoa học lớp 5

Muốn làm được điều này chúng ta phải tiến hành đồng bộ những vấn đề của bậc tiểu học, phải có nội dung và phương pháp thích hợp, trong đó đổi mới phương pháp dạy học là một xu thế tất yế

Giáo dục là mối quan tâm của toàn xã hội, đặc biệt là giáo dục tiểu học,

vì đây là bậc học nền tảng, là bậc học hình thành cho học sinh những cơ sở ban đầu cho sự phát triển đúng đắn và lâu dài về đạo đức, trí tuệ, thẩm mỹ và các kĩ năng cần thiết khác, từ đó đặt nền móng vững chắc cho các bậc học trên Muốn làm được điều này chúng ta phải tiến hành đồng bộ những vấn đề của bậc tiểu học, phải có nội dung và phương pháp thích hợp, trong đó đổi mới phương pháp dạy học là một xu thế tất yếu để nâng cao chất lượng giáo dục hiện nay

Ở Tiểu học, để giúp các em có những hiểu biết về con người, thế giới xung quanh, những hiện tượng khoa học, những vấn đề thiên nhiên…là mục tiêu quan trọng và môn Khoa học cung cấp cho các em những kiến thức đó Đây là một môn học tích hợp những kiến thức của khoa học tự nhiên và khoa học xã hội, đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành phẩm chất, năng lực đạo đức của con người

Để đáp ứng mục tiêu của hệ thống giáo dục và giáo dục Tiểu học, chương trình môn Khoa học đề ra mục tiêu môn học là phải khơi dậy tính cực, chủ động, sáng tạo của học sinh trong quá trình học tập Người giáo viên phải hình thành ở học sinh tri thức của môn học, đồng thời cũng phải hình thành niềm tin khoa học cho các em Trên cơ sở đó đòi hỏi hoạt động tổ chức, hướng dẫn của giáo viên phải hướng tới hoạt động chiếm lĩnh kiến thức, rèn luyện kĩ

năng học tập của học sinh Học sinh phải được hoạt động, được bộc lộ mình và được phát triển tối đa thông qua các hoạt động học tập

Dạy học môn Khoa học với nhiều chủ đề đa dạng, phong phú luôn đòi hỏi tính đầy đủ và chính xác của những tri thức khoa học và người giáo viên phải làm thế nào để hình thành niềm tin khoa học sâu sắc cho học sinh? Có nhiều biện pháp và con đường để làm được điều này nhưng có lẽ phương pháp mới và

tỏ ra hiệu quả hơn cả, gây ấn tượng sâu sắc và thu hút sự tập trung, chú ý cũng

như sự hứng thú học tập của học sinh là “ thí nghiệm ”.Vì thế tôi chon đề tài “

Thiết kế các thí nghiệm trong dạy học môn Khoa học lớp 5 ” để nghiên cứu trong khóa luận tốt nghiệp của mình

2 Mục đích nghiên cứu đề tài

Thiết kế các thí nghiệm trong dạy học môn Khoa học lớp 5 để tạo hứng thú học tập và hình thành niềm tin khoa học sâu sắc cho học sinh, đồng thời nâng cao chất lượng dạy và học

3 Đối tượng nghiên cứu

Thí nghiệm sử dụng trong dạy học môn Khoa học lớp 5

6 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Tìm hiểu cơ sở lý luận, cơ sở thực tiễn của việc thiết kế các thí nghiệm trong dạy học môn Khoa học lớp 5

- Đề xuất quy trình thiết kế các thí nghiệm trong dạy học môn Khoa học lớp 5

7 Giả thuyết khoa học

Nếu thiết kế được các thí nghiệm trong dạy học môn Khoa học lớp 5 theo đúng quy trình đã đề xuất sẽ góp phần nâng cao chất lượng dạy và học môn Khoa học lớp 5

8 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu tài liệu lý luận

- Phương pháp quan sát

- Phương pháp nghiên cứu, điều tra, thống kê số liệu

9 Cấu trúc của đề tài

Phần 1 : Mở đầu

Phần 2 : Nội dung

Chương 1 : Cơ sở lý luận và cơ sở thực tiễn

Chương 2 : Thiết kế các thí nghiệm trong dạy học môn Khoa học lớp 5

NỘI DUNG

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC

1.1 Cơ sở lý luận

1.1.1 Các khái niệm liên quan đến đề tài

1.1.1.1 Khái niệm thí nghiệm

Theo từ điển Tiếng Việt của Hoàng Phê thì : “Thí nghiệm là gây ra một

hiện tượng, một sự biến đổi nào đó trong điều kiện xác định để tìm hiểu, kiểm tra hay chứng minh’’.[ 938, 8 ]

Hay “thí nghiệm có nghĩa là làm thử để rút ra kinh nghiệm’’

Theo giáo trình phương pháp thí nghiệm của Nguyễn Thị Lan thì thí nghiệm là những công việc để tạo ra những hiện tượng nhằm phát hiện được đầy đủ bản chất nguyên nhân của hiện tương đó

Thí nghiệm có vai trò quan trọng trong nghiên cứu khoa học và trong dạy học Thí nghiệm là một phần của hiện thực khách quan được thực hiện hoặc được tái tạo lại trong điều kiện đặc biệt, trong đó con người có thể chủ động điều khiển các yếu tố tác động vào các quá trình xảy ra để phục vụ cho các mục đích nhất định Thí nghiệm giúp con người kiểm chứng, làm sáng tỏ những giả thiết khoa học

Thí nghiệm là cầu nối giữa lý thuyết và thực tiễn, là tiêu chuẩn đánh giá tính chân thực của kiến thức, hỗ trợ đắc lực cho tư duy sáng tạo Nó là phương tiện duy nhất giúp hình thành ở học sinh kĩ năng, kĩ xảo thực hành và tư duy sáng tạo Thí nghiệm được thực hiện ở tất cả các khâu của quá trình dạy học Thí nghiệm được sử dụng dưới các hình thức :

- Thí nghiệm do giáo viên tự tay biểu diễn trước học sinh ( gọi là thí nghiệm biểu diễn của giáo viên )

- Thí nghiệm do học sinh tự làm (gọi là thí nghiệm của học sinh)

- Thí nghiệm ngoại khóa (thí nghiệm thực hành của học sinh )

1.1.1.2 Khái niệm thiết kế thí nghiệm

Thiết kế thí nghiệm là lập kế hoạch nghiên cứu nhằm tìm ra những vấn

đề mới hoặc khẳng định lại hoặc bác bỏ kết quả của những nghiên cứu trước

đó Thông qua thí nghiệm người nghiên cứu có thể tìm được câu trả lời cho một số vấn đề đặt ra hoặc rút ra được kết luận về một hiện tượng nào đó Theo một nghĩa hẹp, thí nghiệm được thiết kế trong một môi trường quản lý nhằm nghiên cứu ảnh hưởng của một hay nhiều yếu tố lên các quan sát

1.1.2 Định hướng đổi mới phương pháp dạy học ở tiểu học

1.1.2.1 Sự cần thiết phải đổi mới phương pháp dạy học ở tiểu học

Đổi mới phương pháp dạy học là vấn đề được toàn Đảng, toàn dân tâm trong giai đoạn hiện nay Đổi mới phương pháp dạy học không phải là sự thay thế các phương pháp cũ bằng hàng loạt các phương pháp mới

Về mặt bản chất, đổi mới phương pháp dạy học là đổi mới cách tiến hành phương pháp, đổi mới các phương tiện và hình thức tổ chức Triển khai các phương tiện trên cơ sở khai thác triệt để ưu điểm của những phương pháp truyền thống và vận dụng linh hoạt các phương pháp mới nhằm phát huy tối đa tính tích cực, chủ động, sáng tạo của người học, giúp người học đạt được năng lực mà mình mong muốn

a Cơ sở lý luận đổi mới phương pháp dạy học

Cơ sở lý luận của đổi mới phương pháp dạy học chủ yếu dựa vào

những thành tựu nghiên cứu về lĩnh vực khoa học giáo dục, dưới đây là một số nét chính

Tiếp cận hệ thống: Nghiên cứu đối tượng như một hệ thống và toàn vẹn, phát triển sinh động, tự hình thành và phát triển thông qua việc giải quyết mâu thuẫn nội tại do sự tương tác hợp quy luật của các thành tố tạo ra Mối quan hệ thầy trò, phương tiện điều kiện dạy học, mục đích, nội dung và phương pháp dạy học với quá trình kiểm tra đánh giá trong quá trình dạy học có quan

hệ phụ thuộc với nhau Toàn bộ quá trình dạy học chịu ảnh hưởng của môi trường, kinh tế, xã hội

Quá trình dạy học tiếp cận nhân cách: Thầy và trò là chủ yếu của mối quan hệ trong quá trình dạy học Quá trình dạy học muốn phát triển nhân cách phải qua sự thống nhất ba mặt đó là tính riêng biệt, độc đáo của cá nhân, hòa đồng các mối quan hệ liên nhân cách, ảnh hưởng của nhân cách tới xã hội, cộng đồng Đối với phương pháp dạy học theo cách này là phát triển ba mặt của nhân cách

Quá trình dạy học theo cách tiếp cận hoạt động: Quá trình dạy học phải coi hoạt động là bản chất của mình, tức là giáo viên tổ chức cho học sinh được hoạt động và lĩnh hội kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo, đồng thời hình thành nhân cách cho học sinh

Công nghệ dạy học: Tư tưởng công nghệ dạy học chủ yếu được thể hiện

Thiết kế được kế hoạch dạy học mới, vận dụng nguyên lý mới đó là hệ

dạy học “ tự động – cá thể hóa – được trợ giúp ’’

Thuyết dạy học cộng tác : Theo thuyết này, dạy có chức năng thiết kế,

tổ chức, chỉ đạo, kiểm tra quá trình dạy học Hai hoạt động này thống nhất với nhau nhờ sự cộng tác Đây là yếu tố cơ bản duy trì, phát triển sự thống nhất toàn vẹn của quá trình dạy học là yếu tố dẫn đến chất lượng của dạy tốt và học tốt

b Cơ sở thực tiễn của đổi mới phương pháp dạy học

Dân tộc ta đang trên biển lớn của sự hội nhập toàn cầu, bối cảnh quốc tế

và trong nước có nhiều thay đổi (sự phát triển nhảy vọt của khoa học công

nghệ, xu thế toàn cầu hóa mạnh mẽ, đường lối đổi mới và sự chuyển dịch mạnh

mẽ về cơ cấu kinh tế của đất nước trong thời kì hội nhập) Vì vậy bên cạnh việc học tập, kế thừa thành quả khoa học của nhân loại, chúng ta cần đi trước đón đầu, cần phải đổi mới tư duy, đổi mới phương pháp làm việc, học tập

Sự phát triển của khoa học công nghệ đã mở ra khả năng và điều kiện thuận lợi cho việc sự dụng công nghệ thông tin vào quá trình dạyhọc Việc sử dụng những thành tựu khoa học công nghệ sẽ làm thay đổi hiệu quả quá trình dạy học, hiệu quả của việc sử dụng phương pháp dạy học

Một vấn đề quan trọng nữa là sự đổi mới của chương trình tiểu học

và bậc tiểu học là bậc học nền tảng nên sự đổi mới càng cần thiết và quan trọng Chính vì vậy đã từ nhiều năm nay giáo dục tiểu học đã có những thay đổi mạnh mẽ

Về mục tiêu : Chương trình dạy học tiểu học truyền thống chủ yếu gồm các đích cần đạt và danh mục các nội dung dạy học nên trong đổi mới chương trình dạy học mục tiêu đã được cụ thể hóa thành kế hoạch hoạt động sư phạm bao gồm những đích cuối cùng (thực hiện ở cấp bậc mục tiêu : bậc học, môn học, chủ đề, bài học, ) Những nội dung kiến thức và phẩm chất năng lực cần đạt ở học sinh, các phương pháp và phương tiện dạy học, các hoạt động dạy học cụ thể đánh giá kết quả học tập của học sinh

Về nội dung : Nội dung chương trình soạn thảo hiện đại, tinh giản, thiết thực và cập nhật sự phát triển của khoa học công nghệ, kinh tế xã hội, tăng cường thực hành vận dụng, gắn bó với thực tiễn ở Việt Nam, tiến kịp trình độ phát triển chung của số đông học sinh, tạo điều kiện học tập và phát triển năng lực của từng đối tượng học sinh Coi trọng đúng mức các kĩ năng sống trong cộng đồng, thích ứng được với những đổi mới diễn ra hàng ngày Hình thành

và phát triển các phẩm chất của con người lao động Việt Nam cần cù, chịu khó, cẩn thận, có trách nhiệm và có lòng yêu thương, nhân ái

Về phương pháp: Trước thực tiễn đổi mới về mục tiêu, nội dung chương trình tiểu học và cách đánh giá kết quả học tập của học sinh, phương

pháp dạy học cũng buộc phải đổi mới theo Đổi mới phương pháp dạy học là nội dung hết sức quan trọng trong việc nâng cao chất lượng dạy và học tiểu học

1.1.2.2 Một số định hướng đổi mới phương pháp dạy học ở tiểu học

Đảng và Nhà nước ta đã xác định “ đầu tư cho giáo dục là Quốc Sách

hàng đầu, phát triển giáo dục là nền tảng đào tạo nhân lực chất lượng cao và

là yếu tố quan trọng góp phần thực hiện thành công sự nghiệp công nghiệp hóa – hiện đại hóa ’’ Giáo dục góp phần hình thành và bồi dưỡng nhân cách

tốt đẹp cho học sinh, đặc biệt là giáo dục tiểu học Đây là bậc học nền tảng để các em tiếp tục học các bậc học cao hơn

Do vậy Đảng và Nhà nước đã nêu rõ ở nghi quyết Trung ương II là: “

Nâng cao chất lượng toàn diện ở tiểu học ’’ Bộ Giáo dục đã đề ra yêu cầu của

việc dạy học hiện đại tăng cường hoạt động tích cực, độc lập của học sinh Đổi mới về phương pháp dạy học ở tất cả các môn học thông qua việc đổi mới chương trình và sách giáo khoa từ lớp 1 đến lớp 5 Đó là yêu cầu tất yếu nhằm nâng cao chất lượng giáo dục của nhà trường trong tình hình hiện nay

Như vậy, mục đích của đổi mới phương pháp dạy học ở tiểu học là thay đổi lối dạy học truyền thụ một chiều sang dạy học theo phương pháp tích cực nhằm giúp học sinh phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo, rèn luyện kĩ năng và thói quen tự học, tinh thần hợp tác, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tạo hứng thú học tập cho học sinh Qua đây học sinh chủ động tìm tòi, khám phá tri thức mới để đáp ứng được yêu cầu của cuộc sống hiện tại và tương lai

Cốt lõi của việc đổi mới dạy và học hướng tới hoạt động chủ động chống lại thói quen học tập thụ động Muốn vậy cần áp dụng những phương pháp dạy học tích cực Tuy nhiên, phương pháp dạy học tích cực không có nghĩa là gạt

bỏ những phương pháp dạy học truyền thống mà là kế thừa, phát triển các mặt tích cực của hệ thống phương pháp dạy học truyền thống, đồng thời học hỏi, vận dụng một số phương pháp mới hiện đại Bởi không phải tất cả kiến thức

học sinh đều có thể chiếm lĩnh bằng các hoạt động tự lực cho dù có đủ các phương tiện, đồ dung học tập và phương pháp dạy học tích cực không phải được vận dụng dễ dàng ở mọi lúc mọi nơi, cũng không phải mọi học sinh đều

tự nguyện, tự giác tham gia và điều quan trọng là không có phương pháp dạy học nào là vạn năng

Phương pháp nào cũng có ưu điểm và nhược điểm của nó, vì vậy phải biết vận dụng, phối hợp các phương pháp với nhau để nâng cao chất lượng dạy

và học

Đổi mới phương pháp dạy học, thực hiện dạy và học tích cực cần phải sử dụng các phương pháp dạy học học hợp lý Các sách lý luận chỉ rõ về mặt hoạt

động nhận thức thì phương pháp thực hành là “ tích cực hơn các phương pháp

dùng lời ’’ Trong nhóm các phương pháp dùng lời thì lời của thầy, lời của

sách đóng vai trò chủ yếu, đặc biệt là lời của thầy

Phương pháp dùng lời có sử dụng các phương tiện trực quan nhưng nó chỉ đóng vai trò minh họa cho lời của thầy Trong các phương pháp dùng lời thì phương pháp vấn đáp học sinh làm việc với sách, báo cáo nhỏ của học sinh có nhiều thuận lợi để phát huy tính tích cực của học sinh

Trong nhóm các phương tiện trực quan thì các phương tiện trực quan là

“ nguồn’’ chủ yếu dẫn đến kiến thức mới, học sinh dùng giác quan tri giác tài

liệu do thầy biểu diễn và dùng tư duy của mình để rút ra tri thức mới

Trong nhóm các phương pháp thực hành, học sinh được trực tiếp thao tác trên đối tượng dưới sự hướng dẫn của giáo viên để tự lực khám phá tri thức mới

Cần quan tâm đến mặt bên trong của phương pháp dạy học (giải thích, minh họa, tìm tòi từng phần, nghiên cứu, quy nạp hay diễn dịch, phân tích hay tổng hợp…).Việc sử dụng phương tiện trực quan sẽ đem lại những hiệu quả sư phạm khác nhau khi được giáo viên sử dụng theo lối giải thích minh họa trong phương pháp dùng lời, hoặc theo lối tìm tòi từng bộ phận trong phương pháp trực quan hoặc theo lối nghiên cứu trong phương pháp thực hành

Đổi mới phương pháp dạy học lấy học sinh làm trung tâm, tăng cường hoạt động học tập cá nhân, thông qua hoạt động cá nhân kích thích động cơ bên trong của người học, làm tăng cường tính chủ động, tự tin, phát triển năng lực suy lý tự phát hiện và chiếm lĩnh tri thức Do vậy, cần tổ chức hoạt động tự học của học sinh Rèn luyện phương pháp tự học không ngừng nâng cao hiệu quả học tập mà còn là mục tiêu của đổi mới phương pháp dạy và học Giáo viên cần giao nhiệm vụ cho học sinh

Nhiệm vụ học tập phải cụ thể, rõ ràng, đúng mức, phù hợp với năng lực, điều kiện nhận thức của học sinh Giáo viên có thể hướng dẫn học sinh tự học bằng cách đọc tài liệu tham khảo hay sách giáo khoa trước và sau khi nghe giảng như thế nào, cách giải quyết các bài tập ra sao…Giáo viên có thể sử dụng phương pháp vấn đáp nhưng cần lấy học sinh làm trung tâm

Như vậy vận dụng các phương pháp dạy học truyền thống vẫn phải coi trọng rèn luyện kĩ năng tự học cho học sinh

Khi sử dụng phương pháp dạy học truyền thống, giáo viên cần khai thác chức năng khêu gợi vốn có của mỗi phương pháp để kích thích và phát huy vai trò chủ động nhận thức của người học Giáo viên đóng vai trò hướng dẫn, động viên, khích lệ học sinh Giáo viên cần có những phương pháp truyền đạt hiệu quả để kích thích tư duy sáng tạo của học sinh Điều đó đòi hỏi người giáo viên không ngừng nâng cao trình độ chuyên môn, nghiệp vụ, tự học, tự nghiên cứu để đáp ứng việc dạy học trong thời hiện đại Giáo viên cần thường xuyên theo dõi, cập nhật thông tin, số liệu, tư liệu, sự kiện, có tư liệu giảng dạy gây hứng thú với học sinh Khuyến khích học sinh chuẩn bị bài trước khi đến lớp để có thể hình dung được những kiến thức, khái niệm sẽ tiếp thu và khắc sâu chúng

Như vậy, biết vận dụng những phương pháp dạy học truyền thống một cách tích cực, phù hợp với từng môn học, từng bài học sẽ góp phần nâng cao chất lượng dạy – học hiện nay Đồng thời với việc khai thác mặt tích cực của các phương pháp dạy học truyền thống phải kết hợp với những phương pháp

dạy học hiện đại để đạt được mục tiêu dạy và học đã đề ra Đây là quan niệm đổi mới đúng đắn và phù hợp với thực tế

1.1.3 Thiết kế và sử dụng thí nghiệm theo hướng phát huy tính tích cực của học sinh

Thí nghiệm là nền tảng của dạy học môn Khoa học Thí nghiệm giúp học sinh chuyển từ tư duy cụ thể sang tư duy trừu tượng và ngược lại Khi quan sát hay làm các thí nghiệm, học sinh sẽ rút ra được các khái niệm, định luật, kiến thức về nhiều lĩnh vực trong cuộc sống Thí nghiệm được thiết kế và sử dụng đúng mục đích sẽ là nguồn giúp học sinh khai thác, tìm tòi, phát hiện kiến thức, giúp học sinh phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và phát triển năng lực nhận thức, tư duy khoa học

Thí nghiệm giúp học sinh thu thập và xử lý thông tin nhằm hình thành khái niệm, tính chất chung của các sự vật hiện tượng Thiết kế và sử dụng các thí nghiệm theo quan điểm hiện đại cho phép giáo viên căn cứ vào nội dung bài học, khả năng của học sinh để thiết kế thí nghiệm Điểm mới của thí nghiệm khi thiết kế và sử dụng theo quan điểm này chính là giáo viên đặt học sinh vào tình huống có vấn đề Từ đó học sinh nảy sinh nhu cầu muốn tiến hành thí nghiệm để giải quyết vấn đề được nêu ra

Tính tích cực được đánh giá ở việc học sinh được trực tiếp tham gia vào các hoạt động thực hành thí nghiệm, nghiên cứu và tìm hiểu thí nghiệm theo hướng nắm được mục đích của thí nghiệm, lựa chọn làm thí nghiệm, quan sát

và mô tả để rút ra kết luận một cách nghiêm túc và có hiệu quả

Như vậy, với việc thiết kế và sử dụng các thí nghiệm theo quan điểm hiện đại học sinh sẽ được phát huy tối đa hoạt động nhận thức Học sinh biết sử dụng kiến thức mình có để vận dụng có hiệu quả vào các hoạt động thực hành,

từ đó vận dụng vào thực tiễn cuộc sống Trên cơ sở đó học sinh phát triển tư duy logic, năng lực cá nhân và hoàn thành tốt các công viiecj được giao

1.2 Cơ sở khoa học

1.2.1 Môn Khoa học lớp 5 với việc thiết kế các thí nghiệm trong dạy học

1.2.1.1 Nội dung chương trình môn Khoa học lớp 5

Nội dung chương trình môn Khoa học lớp 5 gồm có 4 chủ đề lớn, cụ thể như sau :

- Con người và sức khỏe gồm 21 bài

Đặc điểm của chủ đề này là kiến thức trong các bài học tương đối trừu tượng, khó hiểu Mỗi bài học ngoài những kiến thức khoa học chủ chốt của bài được viết ở kí hiệu “ Bóng đèn tỏa sáng ’’, còn có thêm những thông tin trong các bóng nói, các khung màu

- Vật chất và năng lượng gồm 29 bài

Đây là chủ đề lớn trong môn Khoa học Khác với chủ đề khác, ở chủ đề này học sinh được tìm hiểu về đặc điểm, tính chất, vai trò của các chất, các vật liệu, hiện trạng ô nhiễm của các chất, sự biến đổi các chất Đây là những nội dung trừu tượng, song lại dễ dàng có thể dùng các vật liệu sẵn có trong môi trường tự nhiên xung quanh để tiến hành thí nghiệm Vì vậy, thí nghiệm được xem là phương pháp dạy học đặc biệt hiệu quả khi dạy chủ đề này

- Thực vật và động vật gồm 11 bài

Nội dung của chủ đề Thực vật và động vật ở lớp 4 thì tập trung vào các

mối quan hệ của thực vật và động vật với môi trường như nhu cầu về nước, không khí, ánh sáng của thực vật; nhu cầu về không khí, thức ăn, nước uống và ánh sáng của động vật; mối quan hệ thức ăn trong tự nhiên Lên lớp 5, nội dung của chủ đề này tập trung chủ yếu vào sự sinh sản của thực vật và động vật

- Môi trường và tài nguyên thiên nhiên gồm 8 bài

Ở chủ đề này, kiến thức mà học sinh được học có liên quan tới các chủ

đề trước và ở các lớp dưới : thực vật và động vật (chủ đề Thực vật và động vật

ở lớp 4), không khí, nước, âm thanh, ánh sáng, (chủ đề Vật chất và năng lượng lớp 4), sử dụng năng lượng (chủ đề Vật chất và năng lượng lớp 5); các hoạt động nông nghiệp, công nghiệp, làng quê và đô thị (chủ đề Xã hội lớp 3)

Nội dung của chủ đề này là giúp học sinh biết được vai trò của môi trường đối với con người và tác động của con người tới môi trường tự nhiên; dân số và tài nguyên; một số biện pháp bảo vệ môi trường

1.2.1.2 Đặc điểm của môn Khoa học lớp 5

Với 4 chủ đề lớn là Con người và sức khỏe, Vật chất và năng lượng,

Thực vật và đông vật, Môi trường và tài nguyên thiên nhiên ; môn Khoa học

lớp 5 được xây dựng theo quan điểm tích hợp các nội dung của các khoa học tự nhiên (Vật lý, Hóa học, Sinh học, Cơ sở địa lý tự nhiên và tích hợp các nội dung của các khoa học tự nhiên với khoa học về sức khỏe) Nội dung được lựa chọn thiết thực, gần gũi và có ý nghĩa với học sinh, giúp các em có thể vận dụng những kiến thức khoa học vào cuộc sống hàng ngày

Ngoài ra môn Khoa học lớp 5 còn chú trọng tới việc hình thành và phát triển các kĩ năng trong học tập môn Khoa học nói chung như quan sát, dự đoán, thí nghiệm, giải thích các sự vật hiện tượng tự nhiên đơn giản và kĩ năng vận dụng những kiến thức khoa học vào thực tiễn cuộc sống

1.2.2 Vai trò của việc thiết kế các thí nghiệm để sử dụng trong dạy học môn Khoa học lớp 5

Trên cơ sở nghiên cứu đặc điểm, bản chất của thí nghiệm và đặc điểm nội dung của môn Khoa học tôi thấy thiết kế các thí nghiệm để vận dụng vào việc dạy học môn Khoa học lớp 5 là rất cần thiết và phù hợp với nội dung kiến thức của môn học Do Khoa học là một môn học tích hợp kiến thức của khoa học tự nhiên và khoa học xã hội nên nội dung của nó mang tính thực tiễn cao Những hiểu biết mà học sinh tiếp thu được sẽ ứng dụng rất nhiều vào trong cuộc sống Học sinh có thể tư duy và tranh luận để giải quyết các vấn đề nảy sinh trong thực tiễn, từ đó tìm ra được kiên thức của bài học, hình thành niềm tin khoa học Thí nghiệm đóng vai trò quan trọng giúp các em hiểu và làm sáng

tỏ những giả thuyết khoa học này

Quá trình nhận thức của học sinh mang tính trực quan cụ thể Tri giác của học sinh gắn liền với hoạt động thực tiễn, trí nhớ mang tính chất hình ảnh,

cụ thể, trực tiếp Dạy học có sử dụng thí nghiệm luôn đặt học sinh vào những hoạt động trực tiếp, lấy hoạt động của học sinh làm trung tâm, dưới sự hướng dẫn của giáo viên học sinh thực hành thí nghiệm dựa vào kiến thức, kinh

nghiệm có sẵn để tiến hành thí nghiệm Bằng các hoạt động tự lực thực hiện thí nghiệm học sinh sẽ nắm bắt kiến thức, ghi nhớ kiến thức một cách sâu sắc và vững chắc

Thực hành thí nghiệm còn tạo cho học sinh tìm hiểu, khám phá, đánh giá, học hỏi lẫn nhau thông qua bài tập thực tế và các thí nghiệm thực hành

Thí nghiệm còn giúp học sinh hiểu được bản chất của vấn đề một cách nhanh chóng và chính xác Học sinh được đặt vào tình huống có vấn đề và tự mình lựa chọn thí nghiệm, tự tổ chức thí nghiệm thông qua sự hướng dẫn của giáo viên Học sinh tự thực hiện thí nghiệm rồi trình bày trước lớp, dù làm hỏng hay làm tốt, các em đều được trình bày và giải thích kết luận của mình Chính qua những lần thử nghiệm liên tiếp ấy, qua những sai lầm học sinh sẽ rút

ra kinh nghiệm và hiểu sâu bản chất của vấn đề

Thí nghiệm có tác dụng kích thích động cơ học tập của học sinh Khi nhận được các vấn đề học sinh nảy sinh nhu cầu muốn tiến hành thí nghiệm để giải quyết vấn đề được nêu ra Học sinh sẽ tự nghiên cứu, nêu ra các ý tưởng, những khả năng có thể xảy ra khi thực hiện thí nghiệm rồi dần dần chiếm lĩnh tri thức Hơn thế nữa, khi tiến hành thí nghiệm học sinh luôn ở trạng thái vận động, sử dụng mọi giác quan, điều này không chỉ giúp học sinh lĩnh hội được nhiều thông tin, kiến thức, kĩ năng mà còn giúp học sinh phát triển về thể chất, thẩm mĩ…Đây là mục tiêu phát triển toàn diện mà mục đích của giáo dục đã nêu ra

Vì vậy, thiết kế các thí nghiệm để sử dụng trong dạy học góp phần quan trọng trong việc nâng cao chất lượng dạy học môn Khoa học, nhằm đạt được mục tiêu dạy học đã đề ra

1.2.3 Thuận lợi, khó khăn khi thiết kế các thí nghiệm

1.2.3.1 Thuận lợi

Môn Khoa học là môn học có tính ứng dụng thực tiễn cao, nó gắn liền với các sự vật hiện tượng ở môi trường xung quanh Do đó, có thể dễ dàng tìm

kiếm được các nguyên vật liệu sẵn có trong môi trường tự nhiên xung quanh để thiết kế hay tiến hành thí nghiệm

Vì những thí nghiệm ở tiểu học tương đối đơn giản nên không mất nhiều thời gian để chuẩn bị cũng như thiết kế các thí nghiệm, dễ quan sát, theo dõi quá trình xảy ra thí nghiệm và có thể đưa ra kết luận một cách cụ thể, rõ ràng

1.2.3.2 Khó khăn

Có thể xảy ra nguy hiểm cho người làm thí nghiệm nếu chuẩn bị dụng

cụ, hóa chất…không tốt

Có thể gây mất thời gian khi sử dụng vào bài dạy và sẽ tốn kém nếu như

tổ chức cho học sinh cùng làm tất cả các thí nghiệm

Thực hiện thí nghiệm không thành công dễ gây mất niềm tin khoa học ở học sinh

1.2.4 Yêu cầu khi thiết kế các thí nghiệm

Để có một giờ học sử dụng các thí nghiệm đạt kết quả cao, khi thiết kế các thí nghiệm cần đảm bảo những yêu cầu sau:

Căn cứ vào nội dung bài học, khả năng của học sinh để thiết kế hay xây dựng thí nghiệm và xác định mục đích của thí nghiệm cho phù hợp

Mọi công tác chuẩn bị phải thật chu đáo và đảm bảo an toàn thí nghiệm Phải xác định được vị trí, vai trò cũng như mục đích sử dụng từng thí nghiệm cần sử dụng trong bài học cụ thể để tiết kiệm thời gian nhưng vẫn hiệu quả, đảm bảo được tính trực quan và khoa học

Thiết bị thí nghiệm phải thể hiện rõ những chi tiết chủ yếu, thể hiện tính trực quan và đảm bảo những yếu tố sau:

- Tính an toàn : mọi trang thiết bị thí nghiệm phải đảm bảo sự an toàn cho cả giáo viên và học sinh Vì vậy, để đảm bảo thí nghiệm thành công, giáo viên phải tự kiểm tra các trang thiết bị và thiết kế, tiến hành thí nghiệm để khẳng định sự thành công của thí nghiệm trước khi tiến hành thí nghiệm chính thức

- Gây hứng thú và thuyết phục đối với học sinh: học sinh phải được thấy

rõ mục đích thí nghiệm Thí nghiệm phải đảm bảo thành công Những suy lí để dẫn tới kết luận phải chặt chẽ, thể hiện được tư duy lôgic và khêu gợi lòng ham

mê khoa học của học sinh

Cần đưa học sinh vào các tình huống có vấn đề để từ đó học sinh nảy sinh nhu cầu muốn tiến hành thí nghiệm để giải quyết các vấn đề được nêu ra Cần đề ra những phương án gợi ý, hướng dẫn để học sinh thực hiện thành công thí nghiệm

Giáo viên phải chuẩn bị kĩ các nguyên vật liệu hay hóa chất, dụng cụ phục vụ cho việc thiết kế và tiến hành thí nghiệm, có thể yêu cầu học sinh tự chuẩn bị đồ dùng nếu những đồ dùng đó dễ kiếm và không nguy hiểm đối với học sinh

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ CÁC THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC

MÔN KHOA HỌC LỚP 5

2.1 Các nguyên tắc khi thiết kế các thí nghiệm trong dạy học môn Khoa học lớp 5

2.1.1 Nguyên tắc đảm bảo tính khoa học

Thực hiện thí nghiệm đảm bảo truyền thụ cho học sinh những kiến thức

cơ bản, vững chắc, chính xác hơn, khoa học hiện đại gắn chặt với thực tiễn

Thực hiện thí nghiệm đảm bảo sự thành công của thí nghiệm, học sinh

và giáo viên phải nắm vững kĩ thuật thí nghiệm và đảm bảo an toàn thí nghiệm Thực hiện chính xác từng khâu trong quá trình thí nghiệm

2.1.2 Nguyên tắc đảm bảo tính an toàn khi thí nghiệm

Phải cho học sinh tập làm quen với các thí nghiệm, với dụng cụ đơn giản Hóa chất dùng trong thí nghiệm dễ chuẩn bị, dễ kiếm, dễ tìm Có như vậy học sinh mới có nhiều cơ hội làm thí nghiệm

Thí nghiệm phải an toàn là một trong những nguyên tắc bắt buộc phải tuân theo khi lựa chọn, thiết kế và tiến hành thí nghiệm

Chọn các thí nghiệm càng ít độc hại, càng ít nguy hiểm càng tốt

2.1.3 Nguyên tắc đảm bảo tính trực quan

Để thí nghiệm hấp dẫn, kích thích hứng thú học tập của học sinh thì các thí nghiệm phải dễ quan sát và các hiện tượng xảy ra trong quá trình tiến hành thí nghiệm phải rõ ràng, có tính thuyết phục và dễ nhận thấy bằng mắt thường

Sử dụng thí nghiệm trong dạy học chính là một hình thức dạy học theo phương pháp trực quan Vì vậy, thí nghiệm phải dễ quan sát và các hiện tượng xảy ra trong quá trình tiến hành thí nghiệm rõ ràng, có tính thuyết phục

Cần chuẩn bị tốt các dụng cụ thí nghiệm, thiết bị thí nghiệm phải thể hiện rõ những chi tiết chủ yếu, thể hiện được tính trực quan thẩm mĩ

Đồng thời thí nghiệm phải hấp dẫn, kích thích hứng thú của người dạy

và người học Khi đó kiến thức mà học sinh đạt được sẽ khắc sâu hơn và các

em sẽ yêu thích môn học hơn

2.1.4 Nguyên tắc đảm bảo sự thống nhất giữa tính vừa sức chung và vừa sức riêng

Dạy học vừa sức nghĩa là những thí nghiệm mà giáo viên thiết kế và sử dụng trong bài học thì học sinh có thể hiểu và khám phá, tiếp thu được kiến thức qua các thí nghiệm và yêu cầu hay nhiệm vụ thí nghiệm do giáo viên đề ra học sinh có thể thực hiện được Nguyên tắc này đòi hỏi giáo viên khi thiết kế

và sử dụng các thí nghiệm vào dạy học môn Khoa học lớp 5 thì nên lựa chọn những thí nghiệm giúp học sinh tiếp thu kiến thức cốt lõi, trọng tâm và phải phù hợp với trình độ nhận thức của học sinh, đảm bảo các em có thể phát triển tối đa so với năng lực của mình Số lượng thí nghiệm trong một bài học không nên quá nhiều hay quá khó và phức tạp, nên lựa chọn những thí nghiệm dễ thực hiện, dễ chuẩn bị nguyên vật liệu, tiết kiệm được thời gian nhưng vẫn hiệu quả 2.2 Đề xuất quy trình thiết kế thí nghiệm trong dạy học môn Khoa học lớp 5

Như chúng ta đã biết môn Khoa học là một môn học mang tính đa ngành

và mang tính thực tiễn rất cao

Một thí nghiệm thường được bố trí và có thể mô tả qua các bước sau :

- Đặt vấn đề

- Phát biểu giả thiết

- Mô tả thiết kế thí nghiệm

- Thực hiện thí nghiệm (thu thập số liệu)

- Kết quả thu được từ thí nghiệm

- Giải thích kết quả, ứng dụng thực tiễn

Lập kế hoạch cho một thí nghiệm bắt đầu bằng việc nêu lên những vấn

đề cần thiết; bên cạnh đó là tập hợp các tài liệu liên quan bao gồm cả những nghiên cứu trước đó; tiếp đó là nêu lên hướng giải quyết vấn đề Sau những vấn đề vừa nêu, mục đích nghiên cứu được xác định Mục đích nghiên cứu phải

rõ ràng bởi vì các bước tiếp theo trong quá trình thiết kế thí nghiệm đều phụ thuộc vào mục đích đặt ra

Bước tiếp theo là xác định nguyên vật liệu và phương pháp nghiên cứu Thiết kế thí nghiệm phải mô tả số liệu được thu thập như thế nào Số liệu có thể thu thập từ các nghiên cứu quan sát, từ các quá trình tự nhiên hoặc từ các thí nghiệm được bố trí trong môi trường thí nghiệm Nếu chúng ta biết thông tin nào được thu thập và bằng cách nào sẽ được sử dụng để thu thập các số liệu này, thì việc rút ra kết luận sẽ dễ dàng và hiệu quả hơn rất nhiều Điều này đúng với cả thí nghiệm quan sát và thí nghiệm thực nghiệm; đồng thời cũng rất quan trọng để phát hiện ra những thông tin bất ngờ dẫn đến những kết luận mới

Đối với các nhà thống kê, thiết kế thí nghiệm là đặt ra các tiêu chuẩn để

sử dụng khi chọn mẫu Đối với thí nghiệm thực nghiệm, việc thiết kế thí nghiệm bao gồm : xác định các nghiệm thức, xác định các đơn vị thí nghiệm,

số lần lặp lại, việc bố trí các đơn vị vào các nghiệm thức, các sai số thí nghiệm

có thể mắc phải

Giả thiết thống kê thường đi theo sau giả thiết nghiên cứu Chấp nhận hay bác bỏ giả thiết thống kê giúp tìm được câu trả lời cho mục đích nghiên cứu Trong kiểm định giả thiết các nhà thống kê sử dụng mô hình thống kê Mô hình thống kê theo sau mô hình thí nghiệm thường được giải thích với các công thức toán học

Thu thập số liệu được thực hiện theo mô hình thiết kế thí nghiệm Phân tích thống kê được tiến hành sau khi thu thập được số liệu bao gồm phân tích, miêu tả và giải thích kết quả

Mô hình sử dụng trong phân tích được xây dựng dựa trên mục đích và

mô hình thí nghiệm Thông thường cách phân tích số liệu được xác định trước khi thu thập số liệu; đôi khi lại được xác định sau khi thu thập số liệu nếu người nghiên cứu tìm được một cách tốt hơn để rút ra kết luận hoặc xác định được một khía cạnh mới liên quan đến vấn đề nghiên cứu

Cuối cùng, người nghiên cứu phải có khả năng rút ra kết luận để hoàn thiện mục tiêu nghiên cứu Kết luận phải rõ ràng và chính xác Người nghiên cứu phải đưa ra được ứng dụng vào thực tế của nghiên cứu đồng thời nêu ra những khả năng đặt ra trong tương lai liên quan đến vấn đề tương tự

2.3 Thiết kế các thí nghiệm sử dụng trong một số bài của môn Khoa học lớp 5

Dựa vào quy trình thiết kế thí nghiệm nêu trên, dưới đây là các thí nghiệm tương đối đơn giản được thiết kế dựa vào mục đích, nội dung của từng bài học trong chương trình môn Khoa học lớp 5

Bài 26 : ĐÁ VÔI Bước 1 : Đặt vấn đề

Tình huống có vấn đề: Làm thế nào để biết một hòn đá có phải là đá

vôi hay không ?

Bước 2 : Phát biểu giả thiết

Sau khi thí nghiệm kết thúc thành công sẽ rút ra được kết luận về độ cứng và tính chất của đá vôi khi tác dụng với a-xít

Bước 3 : Mô tả thiết kế thí nghiệm, kết quả thu được

- Chuẩn bị nguyên vật liệu :

+ Một hòn đá vôi và một hòn đá cuội

+ Một vài giọt giấm thật chua hoặc một lượng nhỏ a-xít loãng

- Phương pháp nghiên cứu :

+ Phương pháp quan sát

+ Phương pháp thí nghiệm

+ Phương pháp phân tích, tổng hợp

- Tiến hành thí nghiệm :

* Thí nghiệm 1 : cọ xát một hòn đá vôi vào một hòn đá cuội

Quan sát quá trình xảy ra thí nghiệm ta thấy :

+ Trên mặt đá vôi, chỗ cọ xát vào đá cuội bị mài mòn

+ Trên mặt đá cuội, chỗ cọ xát với đá vôi có màu trắng do đá vôi bị mài mòn và dính vào

Kết luận : đá vôi không cứng lắm, nó có thể bị mài mòn khi cọ xát với

những vật cứng hơn nó

* Thí nghiệm 2 : nhỏ một vài giọt a-xít loãng lên một hòn đá cuội và

một hòn đá vôi

Quan sát quá trình xảy ra thí nghiệm ta thấy :

+ Có hiện tượng sủi bọt trê mặt hòn đá vôi (nơi tiếp xúc với a- xít) và có khí bay lên

+ Trên hòn đá cuội không có phản ứng gì, a-xít bị chảy đi

Kết luận: khi tiếp xúc với a-xít thì đá vôi sủi bọt (hay bị ăn mòn)

Bước 4 : Giải thích kết quả liên quan đến giả thiết, ứng dụng

thực tiễn

Đá vôi là một loại đá trầm tích, thành phần hóa học chủ yếu của nó là khoáng chất canxi (hay cacbonat canxi) nên khi tác dụng với a-xít sẽ xảy ra phản ứng hóa học tạo sự bay hơi và sủi bọt Đá vôi ít khi ở dạng tinh khiết, mà thường bị lẫn các tạp chất như đá phiến silic, silica và đá mácma cũng như đất sét, bùn và cát

Đá vôi là nguyên liệu chủ yếu được sử dụng để sản xuất xi măng phục

vụ ngành xây dựng Đồng thời đá vôi cũng là một nguồn nguyên liệu quan trọng để sản xuất bột nhẹ và nguyên liệu hóa chất cơ bản là sôđa Bột nhẹ được

sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp như giấy, cao su, nhựa, xốp, thuốc đánh răng, mỹ phẩm, sơn, dược phẩm Sôđa được sử dụng trong rất nhiều

ngành công nghiệp như: làm nguyên liệu sản xuất bột giặt, sản xuất thủy tinh lỏng, sản xuất kim loại màu, làm sạch các sản phẩm dầu mỏ, dùng trong công nghiệp dệt, sản xuất bông tơ nhân tạo

Bài 35 : SỰ CHUYỂN THỂ CỦA CHẤT Bước 1 : Đặt vấn đề

Tình huống có vấn đề: sự chuyển thể của các chất khi nhiệt độ thay đổi

như thế nào ?

Bước 2 : Phát biểu giả thiết

Nếu thí nghiệm thành công, chúng ta sẽ dễ dàng nhận thấy sự chuyển thể của các chất khi nhiệt độ thay đổi hay biết được các chất có thể tồn tại ở thể rắn, thể lỏng, thể khí

Bước 3: Mô tả thiết kế thí nghiệm, kết quả thu được

- Chuẩn bị nguyên vật liệu :

+ Một ít cát trắng

+ Một ít muối tinh

+ Một lượng nước tinh khiết

+ Cốc thủy tinh và ống nghiệm thủy tinh

* Thí nghiệm 1 : cho một ít cát trắng và một ít muối tinh vào hai chiếc

cốc khác nhau đựng nước tinh khiết rồi khuấy đều

Quan sát quá trình xảy ra thí nghiệm ta thấy :

+ Cát trắng trong cốc nước tinh khiết không bị hòa tan

+ Muối trong cốc nước tinh khiết đã bị hòa tan và tạo thành dung dịch muối

* Thí nghiệm 2 (chưng cất) : đổ hai cốc ở thí nghiệm 1 vào hai ống

nghiệm thủy tinh rồi đun trên ngọc đèn cồn tới khi nước đã cạn

Quan sát quá trình xảy ra thí nghiệm ta thấy :

+ Ống nghiệm đựng cát chỉ xảy ra hiện tượng bay hơi của nước tinh khiết, còn cát trắng vẫn còn nguyên và không thay đổi hình dáng ban đầu

+ Ống nghiệm đựng muối có hiện tượng bốc hơi nước, còn muối thì đã được đông tụ lại

Kết luận chung : các chất có thể tồn tại ở thể rắn (có hình dạng nhất

định), thể lỏng (không có hình dạng nhất định mà có hình dạng của vật chứa

nó, nhìn thấy được), thể khí (không có hình dạng nhất định, chiếm toàn bộ vật chứa nó, không nhìn thấy được) Khi nhiệt độ thay đổi, một số chất có thể chuyển từ thể này sang thể khác Sự chuyển thể của chất là một dạng biến đổi lí học

Bước 4 : Giải thích kết quả liên quan đến giả thiết, ứng dụng

thực tiễn

Chưng cất là một phương pháp tách dùng nhiệt để tách hỗn hợp đồng thể (dung dịch) của các chất lỏng khác nhau Chất rắn hòa tan, thí dụ như các loại muối, được tách ra khỏi chất lỏng bằng cách kết tinh Dung dịch muối có thể làm cô đặc bằng cách cho bay hơi Khi sản phẩm mong muốn chính là hơi bốc lên, thí dụ như khi khử muối ra khỏi nước biển, thì người ta cũng gọi đó là chưng cất, mặc dầu điều này chính xác ra là không đúng Một khả năng khác

để tách dung dịch là đông tụ Trong các ngôn ngữ Châu Âu, từ chưng cất bắt

nguồn từ tiếng La tinh destillare có nghĩa là nhỏ giọt xuống

Dựa vào sự tồn tại của các chất trong tự nhiên và sự biến đổi lí – hóa học của các chất, người ta tạo ra được nhiều nguyên vật liệu khác nhau cho nhiều ngành khoa học, công nghệ, xây dựng phục vụ cho mọi mặt trong đời sống của con người

Bài 36 : HỖN HỢP Bước 1 : Đặt vấn đề

Tình huống có vấn đề: Hỗn hợp là gì ? Làm sao để tách được các

chất ra khỏi hỗn hợp ?

Bước 2 : Phát biểu giả thiết

Sau khi tiến hành thí nghiệm chúng ta sẽ biết thế nào là hỗn hợp và sẽ biết cách các chất trong một hỗn hợp (với những trường hợp đơn giản)

Bước 3 : Mô tả thiết kế thí nghiệm, kết quả thu được

- Chuẩn bị nguyên vật liệu :

+ Một ít muối tinh, mì chính (bột ngọt), hạt tiêu đã xay nhỏ

+ Hỗn hợp nước và cát trắng

+ Hỗn hợp dầu ăn và nước không hòa tan nhau

+ Hỗn hợp gạo lẫn với sạn, trấu (vỏ hạt lúa)

+ Thìa, phễu, cốc, chén hoặc bát, giấy lọc, bông thấm nước, rá vo gạo + Than bột, cát sạch

- Phương pháp nghiên cứu :

Dùng thìa nhỏ lấy từng chất ( gia vị : muối, mì chính, hạt tiêu ) cho vào một cái chén rồi trộn đều

Kết quả: sau khi trộn đều ta được hỗn hợp gia vị, trong hỗn hợp này các chất vẫn như nguyên được tính chất ban đầu của chúng

Kết luận : muốn tạo ra một hỗn hợp phải có ít nhất hai chất khác nhau

trở lên và các chất đó phải được trộn lẫn với nhau Trong hỗn hợp, mỗi chất đều giữ nguyên tính chất của nó

* Thí nghiệm 2 : tách cát trắng ra khỏi hỗn hợp nước và cát trắng

Đổ hỗn hợp nước và cát trắng ở trong cốc qua phễu lọc (trong phễu có giấy lọc và bông), phễu được đặt trên miệng chai

Kết quả: cát trắng không bị hòa tan trong nước nên được giữ lại ở giấy lọc, nước chảy qua phễu xuống chai

* Thí nghiệm 3 : tách dầu ăn ra khỏi hỗn hợp dầu ăn và nước

Đổ hỗn hợp dầu ăn và nước vào một cái bát, để yên một lúc lâu

Kết quả: nước lắng xuống, dầu ăn nổi lên trên mặt nước Ta dùng thìa hớt hết lớp dầu ăn nổi ở trên mặt nước ta sẽ được dầu ăn

* Thí nghiệm 4 : tách gạo ra khỏi hỗn hợp gạo lẫn sạn và chấu

Đổ hỗn hợp gạo lẫn sạn và chấu vào một cái rá Dùng tay đãi gạo trong chậu nước đầy ( đủ để ngập hết rá đựng hỗn hợp )

Kết quả : chấu khô không thấm nước nên sẽ nổi lên trên mặt nước, sạn nặng nhất sẽ lắng xuống dưới đáy Dùng tay vớt trấu ở trên cùng rồi bốc gạo ở giữa rá, sạn sẽ còn lại dưới đáy rá

* Thí nghiệm 5 : tách nước ra khỏi hỗn hợp nước, cát, bùn, đất ( hay còn

gọi là nước đục )

Dùng một chai nhựa có nhiều lỗ nhỏ ở nắp, phần cuối chai được cắt đi Đặt ngược chai xuống một cái cốc thủy tinh; đặt giấy lọc ở trong lọ ( gần nắp), tiếp đó đổ một lượt cát rồi một lượt than bột và một lượt cát trên cùng

Từ từ đổ hỗn hợp nước đục chảy qua các lớp cát, than, giấy lọc rồi quan sát nước chảy xuống cốc thủy tinh

Kết quả : nước đục được chảy qua các chất lọc thì những chất bẩn sẽ bám lại ở các chất lọc này và chảy xuống cốc thủy tinh, nước ở cốc thủy tinh lúc này đã là nước trong

Kết luận chung : hai hay nhiều chất trộn lẫn với nhau có thể tạo thành

một hỗn hợp Trong hỗn hợp, mỗi chất đều giữ nguyên tính chất của nó Có rất nhiều cách khác nhau để tách các chất ra khỏi hỗn hợp của nó

Bước 4 : Giải thích kết quả liên quan đến giả thiết, ứng dụng

thực tiễn

Trong cuộc sống hàng ngày chúng ta sử dụng rất nhiều hỗn hợp và cũng rất cần tách các chất ra khỏi hỗn hợp của nó để sử dụng vào nhiều mục đích khác nhau Để tách được các chất ra khỏi hỗn hợp cần phải nắm chắc các tính chất riêng biệt của từng chất đó để có thể lựa chọn biện pháp tách hay lọc phù hợp và có hiệu quả nhất

Bài 37 : DUNG DỊCH Bước 1 : Đặt vấn đề

Tình huống có vấn đề: Dung dịch là gì ? Làm sao để tách được các

chất ra khỏi dung dịch ?

Bước 2 : Phát biểu giả thiết

Sau khi tiến hành thí nghiệm chúng ta sẽ biết thế nào là dung dịch và

sẽ biết cách các chất trong một dung dịch (với những trường hợp đơn giản)

Bước 3: Mô tả thiết kế thí nghiệm, kết quả thu được

- Chuẩn bị nguyên vật liệu :

+ Đường, muối

+ Nước sôi để nguội, nước nóng

+ Một vài cái cốc, thìa nhỏ, đĩa, ấm đun nước, bể đựng nước lạnh, ống dẫn làm lạnh

- Phương pháp nghiên cứu :

* Thí nghiệm 1: tạo dung dịch đường

Rót nước sôi để nguội vào cốc, dùng thìa nhỏ lấy đường cho vào cốc nước rồi khuấy đều

Kết quả : đường đã bị hòa tan trong nước và tạo thành dung dịch đường

Kết luận : muốn tạo ra một dung dịch ít nhất phải có hai chất trở lên,

trong đó phải có một chất ở thể lỏng và chất kia phải hòa tan được vào thể lỏng

đó Hỗn hợp chất lỏng với chất rắn bị hòa tan và phân phối đều hoặc hỗn hợp chất lỏng với chất lỏng hòa tan vào nhau được gọi là dung dịch

* Thí nghiệm 2 : tách muối ra khỏi dung dịch muối

Rót nước nóng vào cốc, dùng thìa lấy muối cho vào cốc rồi khuấy đều để tạo ra dung dịch muối Sau đó lấy một cái đĩa úp lên mặt cốc và để nguyên như vậy trong hai phút

Kết quả : khi bỏ đĩa ra ta thấy giọt nước đọng do nước nóng bốc hơi, gặp không khí lạnh sẽ ngưng tụ lại Những giọt nước này không có vị mặn như nước muối ở trong cốc

Kết luận : dựa vào kết quả của thí nghiệm trên ta thấy để tách được muối

ra khỏi dung dịch muối ta phải làm cho nước trong dung dịch bay hơi hết Cách làm đó gọi là chưng cất, người ta thường dùng phương pháp chưng cất để tách các chất ra khỏi dung dịch

* Thí nghiệm 3: tạo ra nước cất

Lấy nước vào ấm, đun dưới nhiệt độ cao, dung dịch nước sẽ nóng lên và nước sẽ bốc hơi Dùng một ống dẫn làm lạnh nối vào vòi ấm để dẫn hơi nước

đi qua bể làm lạnh (ngâm ống vào trong bể lạnh ) và chảy ra cốc thủy tinh ở đầu còn lại của ống dẫn

Kết quả: hơi nước gặp lạnh sẽ đọng lại và đây chính là nước cất mà ta cần tạo Các chất khác trong dung dịch nước ban đầu thì ở lại bình đun

Kết luận: chưng cất là phương pháp đơn giản và phổ biến nhất để tách

để tách dung dịch là đông tụ Trong các ngôn ngữ Châu Âu, từ chưng cất bắt

nguồn từ tiếng La tinh destillare có nghĩa là nhỏ giọt xuống

Phương pháp chưng cất được sử dụng rộng rãi và mang lại hiệu quả cao,

nó rất có lợi cho nhiều ngành và mang lại nhiều lợi ích cho con người trong mọi lĩnh vực

Bài 38 – 39 : SỰ BIẾN ĐỔI HÓA HỌC Bước 1 : Đặt vấn đề

Tình huống có vấn đề : Thế nào là sự biến đổi hóa học ? Thế nào là

sự biến đổi lý học ?

Bước 2 : Phát biểu giả thiết

Sau khi tiến hành thí nghiệm thành công sẽ biết được thế nào là biến đổi hóa học, thế nào là biến đổi lý học?

Bước 3 : Mô tả thiết kế thí nghiệm, kết quả thu được

- Chuẩn bị nguyên vật liệu :

+ Giấy, nến, tăm tre, chén nhỏ, đĩa, diêm hoặc máy lửa

+ Ống nghiệm có sẵn đường kính bên trong

+ Một chai giấm, một ít vôi sống, xi măng, cát

+ Một miếng vải nhỏ nhuộm phẩm màu xanh

- Phương pháp nghiên cứu :

Kết luận : tờ giấy đã bị biến đổi thành chất khác (than)

* Thí nghiệm 2 : chưng cất dung dịch đường

Hòa tan đường vào nước ta được dung dịch đường Đem chưng cất dung dịch đường

Kết quả : nước sẽ bốc hơi và bay ra ngoài, đường còn lại khi đun lâu sẽ biến đổi thành chất có màu nâu thẫm, lúc này vẫn tiếp tục đun thì sẽ biến thành than

Kết luận: dưới tác dụng của nhiệt độ, dung dịch đường đã bị biến đổi

thành chất khác và nó không giữ được tính chất ban đầu của nó Hiện tượng này gọi là sự biến đổi hóa học

* Thí nghiệm 3 : cho vôi sống vào nước

Bỏ từ từ một vài viên vôi sống vào chậu nước lạnh

Kết quả : vôi sống bị hòa tan trong nước và bị biến đổi thành vôi tôi dẻo quánh, kèm theo sự tỏa nhiệt giống như khói bốc lên

Kết luận : vôi sống đã bị biến đổi thành chất khác và chất này có tính

chất khác với chất ban đầu ( vôi sống thì khô và cứng còn vôi tôi thì mềm và dẻo quánh )

Qua thí nghiệm 1, thí nghiệm 2 và thí nghiệm 3 ta có kết luận chung : hiện tượng chất này bị biến đổi thành chất khác do sự tác động của một yếu tố nào đó được gọi sự biến đổi hóa học

* Thí nghiệm 4 : xé giấy thành những mảnh vụn

Lấy một tờ giấy to rồi xé hoặc cắt nhỏ ra thành nhiều mảnh

Kết quả : giấy bị xé hay cắt nhỏ ra nhiều mảnh không còn hình dánh như

tờ giấy to ban đầu

Kết luận : giấy bị xé hay cắt vụn ra có hình dạng khác với tờ giấy ban

đầu nhưng vẫn giữ nguyên được tính chất của giấy, không bị biến đổi thành chất khác Đây được gọi là sự biến đổi lý học

* Thí nghiệm 5 : trộn xi măng với cát

Dùng thìa lấy xi măng và cát rồi trộn đều với nhau

Kết quả : xi măng được trộn đều với cát tạo thành hỗn hợp xi măng cát Hai chất này vẫn giữ nguyên được tính chất riêng của mỗi chất trong hỗn hợp

Kết luận : tính chất của cát và tính chất của xi măng vẫn được giữ

nguyên trong hỗn hợp cát xi măng Vì vậy, đây được gọi là sự biến đổi lý học

Qua thí nghiệm 4 và thí nghiệm 5 ta có kết luận chung : các chất khi được trộn lẫn với nhau hay bị biến đổi sang hình dạng khác, thể khác do tác dụng của một yếu tố nào đó mà vẫn giữ nguyên được tính chất ban đầu của nó được gọi là sự biến đổi lý học

* Thí nghiệm 6 : viết chữ bằng giấm

Nhúng đầu tăm vào giấm rồi viết chữ lên một tờ giấy trắng Sau đó hơ tờ giấy đã viết chữ bằng giấm lên ngọn lửa nhỏ ( không hơ quá gần ngọn lửa nếu không tờ giấy sẽ bị cháy )

Kết quả : khi hơ bức thư lên ngọn lửa thì giấm đã viết trên tờ giấy khô đi

và chữ đã viết dần dần hiện lên

Kết luận : như vậy nhiệt từ ngọn nến đang cháy đã làm cho giấm viết

trên giấy khô đi và chữ được hiện lên chính là vì giấm đang bị dốt cháy, tức là giấm đã bị biến đổi thành chất khác dưới tác dụng của nhiệt Đây cũng chính là một sự biến đổi hóa học và sự biến đổi hóa học này xảy ra khi có sự tác động của nhiệt

* Thí nghiệm 7 : phơi vải màu ra nắng

Dùng một tấm vải được nhuộm màu xanh phơi ra nắng, lấy một cái đĩa

sứ đặt vào giữa tấm vải và bốn viên hòn đá nhỏ đặt vào bốn góc của miếng vải

Cứ phơi như vậy từ 3 đến 4 ngày rồi đem vào

Kết quả : sau khi đem tấm vải vào ta thấy chỗ miếng vải được đặt đĩa sứ

và bốn hòn đá chặn lên vẫn còn màu xanh đậm như tấm vải ban đầu, còn những chỗ khác màu xanh đã bị bay đi và chỉ còn màu xanh nhạt

Kết luận : sự biến đổi màu của tấm vải trước và sau khi đem phơi nắng

cũng là một sự biến đổi hóa học Sở dĩ có hiện tượng này là do sự tác động của ánh sáng làm cho phẩm màu có sự biến đổi thành chất khác

Qua thí nghiệm 6 và thí nghiệm 7 ta có kết luận : như vậy sự biến đổi hóa học có thể xảy ra dưới tác dụng của ánh sáng hoặc nhiệt độ

Bước 4 : Giải thích kết quả liên quan đến giả thiết, ứng dụng

thực tiễn

Hóa học là khoa học nghiên cứu về chất, phương pháp biến đổi chất và ứng dụng của chất đó trong cuộc sống Hóa học nói về các nguyên tố, hợp chất, nguyên tử, phân tử, và các phản ứng hóa học xảy ra giữa những thành phần đó

Phản ứng hóa học hay chính là sự biến đổi hóa học xảy ra trong cuộc sống hằng ngày thí dụ như trong lúc nấu ăn, làm bánh hay rán mà trong đó các chất có sự biến đổi chất xảy ra một cách rất phức tạp đã góp phần tạo nên hương vị đặc trưng cho món ăn Thêm vào đó thức ăn được phân tách ra thành các thành phần riêng biệt và cũng được biến đổi thành năng lượng