Thiết kế tài liệu tự học có hướng dẫn theo môđun nhằm tăng cường năng lực tự học chương “Cấu tạo nguyên tử và hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI KHOA HÓA HỌC - NGUYỄN THỊ NHUNG THIẾT KẾ TÀI LIỆU TỰ HỌC CĨ HƢỚNG DẪN THEO MƠĐUN NHẰM TĂNG CƢỜNG NĂNG LỰC TỰ HỌC CHƢƠNG “CẤU TẠO NGUYÊN TỬ VÀ HỆ THỐNG TUẦN HỒN CÁC NGUN TỐ HĨA HỌC” KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chun ngành: Hóa học vơ Ngƣời hƣớng dẫn khoa học GV Nguyễn Thị Thu Lan HÀ NỘI - 2017 Khóa luận tốt nghiệp LỜI CẢM ƠN Đối với sinh viên cuối cấp đƣợc làm khóa luận tốt nghiệp điều vơ vinh dự, để hồn thành khóa luận đòi hỏi cố gắng nhiều từ thân quan trọng bảo hƣớng dẫn thầy cô trƣờng Em xin chân thành cảm ơn q thầy trƣờng q thầy Khoa Hóa học trƣờng Đại học sƣ phạm Hà Nội 2, thầy cô tổ Vô - Đại cƣơng tận tình giúp đỡ, bảo em suốt thời gian học trƣờng thời gian làm khóa luận tốt nghiệp Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới giáo Nguyễn Thị Thu Lan ngƣời trực tiếp hƣớng dẫn, bảo giúp đỡ em hồn thành khóa luận Mặc dù có nhiều cố gắng, nhƣng khóa luận khơng tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận đƣợc đóng góp ý kiến thầy bạn bè để khóa luận đƣợc hồn thiện Em xin chân thành cảm ơn Hà Nội, ngày 10 tháng 05 năm 2017 Sinh viên Nguyễn Thị Nhung SV: Nguyễn Thị Nhung ii K39A – SP Hóa học Khóa luận tốt nghiệp MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Khách thể đối tƣợng nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Giả thuyết nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Đóng góp đề tài NỘI DUNG CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1 Đổi phƣơng pháp dạy học 1.2 Cơ sở lí thuyết trình tự học 1.2.1 Khái niệm tự học 1.2.2 Các kỹ cần thiết để tự học có hiệu 1.2.3 Các hình thức tự học 1.2.4 Quy trình tự học 1.2.5 Tác dụng tự học 1.3 Môđun dạy học 1.3.1 Khái niệm môđun dạy học 1.3.2 Những đặc trưng môđun dạy học 1.3.3 Cấu trúc môđun dạy học 1.4 Tài liệu tự học có hƣớng dẫn theo mơđun 10 1.4.1 Thế tài liệu tự học có hướng dẫn theo mơđun? 10 1.4.2 Cấu trúc nội dung tài liệu tự học (cho tiểu môđun) 10 1.4.3 Phương pháp tự học có hướng dẫn theo mơđun 11 1.5 Hƣớng dẫn cách tự học theo môđun 11 SV: Nguyễn Thị Nhung iii K39A – SP Hóa học Khóa luận tốt nghiệp CHƢƠNG THIẾT KẾ TÀI LIỆU TỰ HỌC CĨ HƢỚNG DẪN THEO MƠĐUN CHƢƠNG “CẤU TẠO NGUYÊN TỬ VÀ HỆ THỐNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC” 13 2.1 Cấu trúc học phần hóa học đại cƣơng 13 2.2 Nguyên tắc việc thiết kế tài liệu tự học có hƣớng dẫn theo mơđun 13 2.3 Thiết kế tài liệu tự học có hƣớng dẫn theo môđun chƣơng cấu tạo nguyên tử hệ thống tuần hồn ngun tố hóa học học phần Hóa đại cƣơng 13 TIỂU MÔĐUN 1: NGUYÊN TỬ, THÀNH PHẦN CẤU TRÚC CỦA NGUYÊN TỬ 14 TIỂU MÔĐUN 2: HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ 22 TIỂU MÔĐUN 3: THUYẾT LƢỢNG TỬ PLANCK VÀ ĐẠI CƢƠNG VỀ CƠ HỌC LƢỢNG TỬ 33 TIỂU MÔĐUN 4: NGUYÊN TỬ HIĐRO VÀ ION GIỐNG HIĐRO 45 TIỂU MÔĐUN 5: NGUYÊN TỬ NHIỀU ELECTRON 64 TIỂU MÔĐUN 6: NGUYÊN TẮC SẮP XẾP VÀ CẤU TRÚC CỦA HỆ THỐNG TUẦN HOÀN 72 TIỂU MƠĐUN 7: SỰ BIẾN ĐỔI MỘT SỐ TÍNH CHẤT, ĐẠI LƢỢNG QUAN TRỌNG - ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN 77 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO 86 PHỤ LỤC SV: Nguyễn Thị Nhung iv K39A – SP Hóa học Khóa luận tốt nghiệp DANH MỤC VIẾT TẮT CNH - HĐH : Cơng nghiệp hóa, đại hóa ĐHSP : Đại học sƣ phạm đvđt : đơn vị điện tích GS - TSKH : Giáo sƣ, tiến sĩ khoa học GV : Giảng viên HTTH : Hệ thống tuần hoàn KT - ĐG : Kiểm tra - đánh giá SV : Sinh viên XHCN : Xã hội chủ nghĩa SV: Nguyễn Thị Nhung v K39A – SP Hóa học Khóa luận tốt nghiệp DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Khối lƣợng, điện tích electron, proton, nơtron 21 Bảng 4.1 Một số hàm bán kính Rnl(r) chuẩn hóa hệ electron hạt nhân 52 Bảng 4.2 Biểu thức số hàm cầu đƣợc chuẩn hóa trị riêng 53 SV: Nguyễn Thị Nhung vi K39A – SP Hóa học Khóa luận tốt nghiệp DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Mơ hình ngun tử Dalton 16 Hình 1.2 Ống thủy tinh 17 Hình 1.3 Đƣờng tia âm cực 17 Hình 1.4 Mơ hình ngun tử Thomson .18 Hình 1.5 Đƣờng chùm hạt α 18 Hình 1.6 Mơ hình nguyên tử Rutherford 19 Hình 2.1 Đồ thị biểu diễn lƣợng liên kết riêng hạt nhân theo số khối A 26 Hình 3.1 a) Bức xạ truyền đến cho vật đen tuyệt đối bị hấp thụ hồn tồn 35 b) Đƣờng cong đẳng nhiệt biểu diễn phụ thuộc lƣợng E (ν) vào tần số (ν) vật đen tuyệt đối phát 35 Hình 4.1 Hệ tọa độ cầu hệ tọa độ Đêcac .47 Hình 4.2 Mơ hình hệ 1e, hạt nhân, r : vectơ vị trí e .48 Hình 4.3 Các vạch dãy Banmơ vùng nhìn thấy .54 quang phổ nguyên tử hiđro 54 Hình 4.4 Một số dãy quang phổ vạch hiđro 55 Hình 4.5 Minh họa hình ảnh hàm phân bố xác suất theo bán kính 56 Hình 4.6 Hình ảnh minh họa mây electron 57 Hình 5.1 Quy tắc Klêchkowski 69 SV: Nguyễn Thị Nhung vii K39A – SP Hóa học Khóa luận tốt nghiệp PHẦN I MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Thế kỉ XXI với phát triển khoa học công nghệ, đƣa nhân loại bƣớc đầu độ sang kinh tế tri thức Nghị Hội nghị lần thứ (số 29 NQ/TW) Nghị ban hành nhằm đáp ứng u cầu cơng nghiệp hóa, đại hóa điều kiện kinh tế thị trƣờng định hƣớng XHCN hội nhập quốc tế [2] Nghị nêu rõ nguyên nhân bất cập yếu giáo dục Đồng thời Nghị đƣa định hƣớng đổi bản, toàn diện giáo dục đào tạo Nhằm đổi giáo dục Đại học Việt Nam, Bộ Giáo Dục Đào tạo yêu cầu chuyển từ thực chƣơng trình đào tạo theo niên chế thành đào tạo theo hệ thống tín kiểu Hoa Kỳ, năm 2008 - 2009 Phƣơng thức đào tạo theo tín chỉ, lấy ngƣời học làm trung tâm trình dạy học, phát huy đƣợc tính chủ động sáng tạo ngƣời học Trong phƣơng thức đào tạo theo tín chỉ, tự học, tự nghiên cứu sinh viên (SV) đƣợc coi trọng, đƣợc tính vào nội dung, thời lƣợng chƣơng trình Ngƣời học tự học, tự nghiên cứu, giảm nhồi nhét ngƣời dạy phát huy đƣợc tính chủ động sáng tạo ngƣời học Để hình thành nâng cao lực tự học cho SV, giảng viên (GV) phải ln tìm tòi, cố gắng tìm phƣơng pháp dạy học để giúp nâng cao lực tự học cho SV Môđun dạy học hƣớng thiết kế tài liệu tổ chức dạy học phƣơng pháp tự học có hƣớng dẫn, nhờ môđun mà SV bƣớc đạt đƣợc kiến thức SV tự học kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức, kĩ thái độ môđun Phƣơng pháp giúp SV học tập lớp nhà có hiệu học tập lúc nơi đâu [10] Xuất phát từ lí tơi lựa chọn đề tài: Thiết kế tài liệu tự học có hướng dẫn theo mơđun nhằm tăng cường lực tự học chương “Cấu tạo nguyên tử hệ thống tuần hồn ngun tố hóa học” SV: Nguyễn Thị Nhung K39A – SP Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Mục đích nghiên cứu Thiết kế tài liệu tự học có hƣớng dẫn, bao gồm vấn đề lí thuyết tập, giúp tăng cƣờng lực tự học cho SV phần học chƣơng “Cấu tạo nguyên tử hệ thống tuần hoàn nguyên tố hóa học” học phần Hóa học đại cƣơng chƣơng trình đào tạo cử nhân Sƣ phạm Hóa - Trƣờng ĐHSP Hà Nội Khách thể đối tƣợng nghiên cứu - Đối tƣợng nghiên cứu: Mối quan hệ phƣơng pháp tự học có hƣớng dẫn theo môđun với chất lƣợng học chƣơng “Cấu tạo nguyên tử hệ thống tuần hồn ngun tố hóa học” nghiên cứu cách sử dụng tài liệu để tăng cƣờng lực tự học cho SV - Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học chƣơng “Cấu tạo nguyên tử hệ thống tuần hoàn nguyên tố hóa học” học phần Hóa học đại cƣơng chƣơng trình đào tạo cử nhân SP Hóa học - Trƣờng ĐHSP Hà Nội Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu sở lí luận mơđun dạy học nói chung, mơđun dạy học phần Hóa học đại cƣơng nói chung - Nghiên cứu sở lí luận thực tiễn việc áp dụng phƣơng pháp tự học có hƣớng dẫn theo mơđun chƣơng “Cấu tạo nguyên tử hệ thống tuần hồn ngun tố hóa học” học phần Hóa học đại cƣơng - Xây dựng mơđun tiểu môđun Phạm vi nghiên cứu Quá trình dạy học học chƣơng “Cấu tạo nguyên tử hệ thống tuần hồn ngun tố hóa học” học phần Hóa học đại cƣơng Giả thuyết nghiên cứu Nếu thiết kế đƣợc tài liệu tự học có hƣớng dẫn tốt sử dụng tài liệu cách hợp lí, có hiệu góp phần nâng cao lực tự đọc, tự học SV, nâng cao chất lƣợng dạy học mơn Hóa học đại cƣơng Trƣờng ĐHSP Hà Nội SV: Nguyễn Thị Nhung K39A – SP Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Phƣơng pháp nghiên cứu - Phƣơng pháp nghiên cứu lí thuyết (phân tích, so sánh, tổng hợp): Thu thập thông tin thông qua sách vở, đọc sách báo, tài liệu nhằm mục đích tìm chọn khái niệm tƣ tƣởng sở cho lí luận đề tài, hình thành giả thuyết khoa học - Phƣơng pháp chuyên gia: Xin ý kiến đóng góp thầy (cơ) giáo để hồn thiện đề tài nghiên cứu Đóng góp đề tài - Hệ thống hóa sở lí luận nâng cao chất lƣợng dạy học tổ chức việc tự học có hƣớng dẫn cho SV Khoa Hóa học - Đề xuất số biện pháp rèn luyện lực tự học cho SV khoa Hóa học thơng qua hệ thống câu hỏi tập hóa học - Soạn thảo tài liệu tự học có hƣớng dẫn chƣơng “Cấu tạo nguyên tử hệ thống tuần hồn ngun tố hóa học” học phần Hóa học đại cƣơng sử dụng hợp lí, có hiệu nhằm nâng cao lực tự học, tự nghiên cứu cho SV Khoa Hóa học - Trƣờng ĐHSP Hà Nội SV: Nguyễn Thị Nhung K39A – SP Hóa học ... 2.2 Nguyên tắc việc thiết kế tài liệu tự học có hƣớng dẫn theo môđun 13 2.3 Thiết kế tài liệu tự học có hƣớng dẫn theo mơđun chƣơng cấu tạo nguyên tử hệ thống tuần hoàn nguyên tố hóa học học... SP Hóa học Khóa luận tốt nghiệp CHƢƠNG 2: THIẾT KẾ TÀI LIỆU TỰ HỌC CĨ HƢỚNG DẪN THEO MƠĐUN CHƢƠNG “CẤU TẠO NGUYÊN TỬ VÀ HỆ THỐNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC” 2.1 Cấu trúc học phần Hóa học. .. tập hóa học - Soạn thảo tài liệu tự học có hƣớng dẫn chƣơng “Cấu tạo nguyên tử hệ thống tuần hồn ngun tố hóa học học phần Hóa học đại cƣơng sử dụng hợp lí, có hiệu nhằm nâng cao lực tự học, tự