Xây dựng học liệu điện tử về phản ứng oxi hóa khử nhằm nâng cao năng lực tự học cho học sinh trung học phổ thông

Học hóa học không những để làm các bài tập tính toán, nhận biết, viếtphương trình hóa học của các phản ứng….mà học hóa học còn để biết được nhữngứng dụng phong phú và thiết thực của hóa

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

DƯƠNG THỊ HỒNG DIỆU

XÂY DỰNG HỌC LIỆU ĐIỆN TỬ

VỀ PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ NHẰM NÂNG

CAO NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO HỌC SINH TRUNG

Thừa Thiên Huế, năm 2018

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn này là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi, các

số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong Luận văn là trung thực, được các đồng tácgiả cho phép sử dụng và chưa từng được công bố trong bất kỳ một công trìnhnghiên cứu nào khác

Huế, tháng 6 năm 2018 Tác giả luận văn

Dương Thị Hồng Diệu

Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc nhất đến TS Nguyễn Thị KimÁnh đã dành nhiều thời gian trực tiếp hướng dẫn và tận tình giúp đỡ, tạo mọi điềukiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận văn này.

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo và các em học sinh trường THPTChuyên Thoại Ngọc Hầu, THPT Chuyên Thủ Khoa Nghĩa ở An Giang đã đóng góp

ý kiến và giúp đỡ rất nhiều cho tôi trong quá trình thực nghiệm sư phạm

Và cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đãluôn ủng hộ, động viên và giúp đỡ để tôi có thể hoàn thành tốt luận văn này

Xin chân thành cảm ơn!

MỤC LỤC

Trang

Trang phụ bìa iLời cam đoan iiLời cảm ơn iii

DANH MỤC CÁC HÌNH

Trang

PHẦN 1 MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Lênin từng nói: “Học, học nữa, học mãi” Câu nói đó luôn có giá trị ở mọi

thời đại, đặc biệt trong xã hội ngày nay đang hướng tới nền kinh tế tri thức, nó đòihỏi mọi người phải vận động để theo kịp sự phát triển của xã hội

Chúng ta đang sống trong thế kỷ 21, thế kỷ mà sự tiến bộ không ngừng củakhoa học – công nghệ với những bước nhảy vượt bậc một năm bằng hàng thế kỷtrước đó Nếu không muốn tụt hậu với thời đại, kịp thời nắm bắt những tri thứckhoa học kĩ thuật tiên tiến, mỗi con người phải không ngừng học hỏi, vươn lên tựhoàn thiện mình Trước nhu cầu tất yếu của xã hội, đổi mới và nâng cao chất lượnggiáo dục là bài toán mà lâu nay các nhà quản lí, các nhà nghiên cứu đang đi tìm lờigiải Mục tiêu của giáo dục Việt Nam là đào tạo con người Việt Nam phát triển toàndiện, có đạo đức, tri thức sức khỏe, thẩm mĩ và nghề nghiệp Về cách học, khuyếnkhích học sinh (HS) lấy tự học là chính, học tập một cách chủ động và sáng tạo

Luật giáo dục đã có ghi:“Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy

tính tích cực, tự giác, chủ động sáng tạo của học sinh, phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học, bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh”.

Nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện

giáo dục và đào tạo nêu rõ: “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học

theo hướng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực Chuyển từ học chủ yếu trên lớp sang tổ chức hình thức học tập đa dạng, chú ý các hoạt động

xã hội, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin

và truyền thông trong dạy và học”.

Tiếp nối chủ trương đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo mà Đại

hội lần thứ XI của Đảng đề ra, Đại hội Đảng Toàn Quốc lần thứ XII xác định:“Đổi

mới căn bản và toàn diện giáo dục, đào tạo theo hướng mở, hội nhập, xây dựng xã hội học tập, phát triển toàn diện năng lực, thể chất, nhân cách, đạo đức, lối sống, ý thức tôn trọng pháp luật và trách nhiệm công dân ” Để thực hiện tốt các yêu cầu

đó, việc đổi mới giáo dục cần tập trung vào hai việc: Đổi mới mạnh mẽ và đồng bộcác yếu tố cơ bản của giáo dục, đào tạo; coi trọng phát triển phẩm chất và năng lựcngười học

Bất cứ ai cũng cần phải có tinh thần tự giác học tập để không ngừng hoànthiện bản thân góp phần nâng cao sự phát triển của xã hội và đất nước Đặc biệt là

HS, thế hệ trẻ của đất nước, nguồn nhân lực quan trọng quyết định sự phát triển củađất nước trong tương lai

Môn hóa học trong trường trung học phổ thông (THPT) giữ vai trò hết sứcquan trọng trong việc hình thành và phát triển trí dục của HS Mục đích của mônhọc này là giúp cho HS hiểu đúng đắn và hoàn chỉnh, nâng cao cho HS những trithức hiểu biết về thế giới, con người thông qua các bài học, các bài thực hành … vềhóa học Học hóa học không những để làm các bài tập tính toán, nhận biết, viếtphương trình hóa học của các phản ứng….mà học hóa học còn để biết được nhữngứng dụng phong phú và thiết thực của hóa học trong cuộc sống, giải thích đượcnguyên nhân của những hiện tượng xảy ra trong cuộc sống hằng ngày; đồng thờiviệc học hóa còn có vai trò quan trọng trong việc rèn luyện cho HS nhiều kĩ năng vàđức tính quý báu như kĩ năng quan sát – nhận xét, đức tính kiên trì, cẩn thận, sự tậptrung, tỉ mỉ, chính xác…

Kiến thức về phản ứng oxi hóa – khử là kiến thức cơ bản liên quan trực tiếpđến việc tiếp thu các kiến thức về các nhóm nguyên tố vô cơ, các dãy đồng đẳnghữu cơ trong chương trình hóa học THPT Tuy nhiên, do thời gian dạy học môn hóahọc trên lớp còn hạn hẹp, thời gian ôn tập, hệ thống hóa kiến thức và giải bài tậpchưa được nhiều, không phải HS nào cũng đủ thời gian để thấu hiểu, ghi nhớ và vậndụng những kiến thức mà GV truyền thụ ở trên lớp Vì vậy, việc tự học của HS làrất quan trọng và cần thiết

Để góp phần tạo ra sự hứng thú cho HS tự học, đồng thời giúp cho việc tự

học môn hóa học của HS được dễ dàng hơn, HS có thể tự học mọi lúc, mọi nơi

chúng tôi đã chọn đề tài: “Xây dựng học liệu điện tử về phản ứng oxi hóa - khử

nhằm nâng cao năng lực tự học cho học sinh trung học phổ thông”

2 Mục đích nghiên cứu

Xây dựng và sử dụng học liệu điện tử (HLĐT) phần phản ứng oxi hóa - khửgồm hệ thống câu hỏi lý thuyết, bài tập hóa học, các hình ảnh, videoclip, các giaithoại hóa học nhằm nâng cao năng lực tự học (NLTH) cho HS THPT

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu lý luận chung về phương pháp dạy và học bộ môn hóa học

- Tìm hiểu thực trạng việc tự học và NLTH của HS THPT

- Nghiên cứu các nguyên tắc, quy trình xây dựng HLĐT

- Thiết kế HLĐT, xây dựng hệ thống lý thuyết và bài tập, các tư liệu bổ sungliên quan đến phần phản ứng oxi hóa - khử phần phi kim cho HS khối 10 THPT vàbồi dưỡng HS khá, giỏi

- Đề xuất các hướng sử dụng HLĐT trong dạy và học hóa học phần phản ứngoxi hóa - khử

- Thiết kế bộ công cụ đánh giá NLTH của HS thông qua HLĐT

4 Khách thể và đối tượng nghiên cứu

- Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học ở trường THPT

- Đối tượng nghiên cứu:

+ Nguyên tắc, quy trình xây dựng HLĐT

+ Hệ thống lý thuyết và bài tập, các tư liệu liên quan phần phản ứng oxi hóa khử sách giáo khoa (SGK) lớp 10 THPT

-5 Phương pháp nghiên cứu

5.1 Nhóm các phương pháp nghiên cứu lý thuyết

- Đọc và nghiên cứu các tài liệu liên quan đến đề tài

- Phối hợp các phương pháp phân tích, tổng hợp, phân loại, hệ thống hóa

5.2 Nhóm các phương pháp nghiên cứu thực tiễn.

- Nghiên cứu thực tế việc tự học của HS THPT

- Phương pháp thực nghiệm (TN) để đánh giá hiệu quả thực hiện đề tài

5.3 Phương pháp thống kê toán học

Dùng các phương pháp thống kê toán học để xử lý các số liệu, các kết quảđiều tra và các kết quả TN để có những nhận xét, đánh giá xác thực

6 Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng được HLĐT phần phản ứng oxi hóa - khử với hệ thống lýthuyết và bài tập phù hợp với thời lượng học tập, trình độ nhận thức của HS thì sẽnâng cao chất lượng môn hóa học bậc THPT, tạo động lực nâng cao khả năng tự họccho HS, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục, đào tạo nhân tài cho đất nước

7 Phạm vi nghiên cứu

Nội dung kiến thức phản ứng oxi hóa - khử phần phi kim SGK lớp 10 THPT

và bồi dưỡng HS khá, giỏi

8 Đóng góp của đề tài

- Hệ thống kiến thức lý thuyết phần phản ứng oxi hóa - khử

- Tổng hợp các bài tập liên quan đến phần phản ứng oxi hóa - khử để HS cóthể tự học tốt hơn

- Cung cấp các hình ảnh, mô phỏng phim – thí nghiệm và các giai thoại hóahọc góp phần hỗ trợ việc dạy của GV và việc học của HS

- Bộ công cụ đánh giá NLTH của HS THPT

PHẦN 2 NỘI DUNG Chương 1

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC

CỦA HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

1.1 Tổng quan về vấn đề nghiên cứu

Cùng với sự phát triển như vũ bão của CNTT và truyền thông, việc tự họcqua mạng, qua hệ thống e – learning và các e – book đang được phổ biến rộng rãi.Người học có thể học bất cứ lúc nào, bất kì đâu và bất kì ai Qua đó, mỗi cá nhân cóthể tự làm giàu thêm nguồn tri thức cho chính bản thân Phát hiện, bồi dưỡng nhântài cho đất nước là một khâu vô cùng quan trọng và nhiệm vụ này thường được giaocho các trường THPT chuyên Vì vậy, chúng ta phải bồi dưỡng kĩ năng tự học và tựkhám phá tri thức cho HS ở các trường THPT này

Các khóa luận, luận văn về website, e – book,v.v…trước đây đều có đặcđiểm chung là nghiên cứu về việc nâng cao hiệu quả tự học, tự nghiên cứu kiến thứccủa HS Tuy nhiên các đề tài này còn một số tồn tại sau:

- Website đòi hỏi phải truy cập Internet mới sử dụng được

- Các e – book chưa chú ý tới phần củng cố, kiểm tra và đánh giá sau mỗi bài

- Một số khóa luận, luận văn nghiên cứu về phản ứng oxi hóa – khử nhưngchưa thiết kế, xây dựng học liệu điện tử về phản ứng oxi hóa – khử với hệ thống lýthuyết, bài tập và tư liệu bổ sung đa dạng, phong phú, chú ý phần củng cố, kiểm tra,đánh giá kiến thức cho HS

Trên cơ sở đó, chúng tôi đã tiến hành xây dựng đề tài: “Xây dựng học liệu

điện tử về phản ứng oxi hóa - khử nhằm nâng cao năng lực tự học cho học sinh trung học phổ thông”

1.2 Định hướng đổi mới chương trình giáo dục phổ thông trong giai đoạn mới [17]

Giáo dục phổ thông nước ta đang thực hiện bước chuyển từ chương trìnhgiáo dục tiếp cận nội dung sang tiếp cận năng lực của người học, nghĩa là từ bỏ chỗquan tâm đến việc HS học được cái gì đến chỗ quan tâm HS vận dụng được cái gìqua việc học Để đảm bảo được điều đó, nhất định phải thực hiện thành công

chuyển từ PPDH theo lối “truyền thụ một chiều” sang dạy cách học, cách vận dụngkiến thức, rèn luyện kĩ năng, hình thành năng lực và phẩm chất.

Chiến lược phát triển giáo dục giai đoạn 2011-2020 ban hành kèm theoQuyết định 711/QĐ-TTg ngày 13/6/2012 của Thủ tướng chính phủ ghi rõ “Tiếp tụcđổi mới PPDH và đánh giá kết quả học tập, rèn luyện theo hướng phát huy tính cực,

tự giác, chủ động, sáng tạo và NLTH của người học”

Chương trình giáo dục định hướng năng lực nay còn gọi là dạy học địnhhướng kết quả đầu ra được bàn đến nhiều từ những năm 90 của thế kỉ XX và ngàynay trở thành xu hướng giáo dục quốc tế Giáo dục định hướng năng lực nhằm pháttriển năng lực cho người học

1.3 Cơ sở lý luận về tự học

1.3.1 Quan niệm về tự học [20]

Theo từ điển Giáo dục học (NXB Từ điển Bách khoa): “Tự học là quá trình

tự mình hoạt động lĩnh hội tri thức khoa học và rèn luyện kỹ năng thực hành”.

Tự học thể hiện bằng cách tự đọc tài liệu giáo khoa, sách báo các loại, ngheradio, truyền hình, nghe nói chuyện, báo cáo, tham quan bảo tàng, triển lãm, xemphim, kịch, giao tiếp với những người có học, với các chuyên gia và những ngườihoạt động thực tiễn trong các lĩnh vực khác nhau

Người tự học phải biết cách lựa chọn tài liệu, tìm ra những điểm chính, điểmquan trọng trong các tài liệu đã đọc, đã nghe, phải biết cách ghi chép những điềucần thiết, biết viết tóm tắt, biết cách tra cứu từ điển và sách tham khảo, biết cáchlàm việc trong thư viện Đối với HS, tự học còn thể hiện bằng cách tự làm các bàitập chuyên môn, tham gia các câu lạc bộ và các hoạt động ngoại khóa khác Tự họcđòi hỏi phải có tính độc lập, tự chủ, tự giác và kiên trì cao

1.3.3 Chu trình tự học của học sinh [19]

Chu trình tự học của HS là một chu trình 3 thời:

Thời (2): Tự thể hiện Người học tự thể hiện mình bằng văn bản, bằng lời nói,

tự sắm vai trong các tình huống, vấn đề, tự trình bày, bảo vệ kiến thức hay sảnphẩm cá nhân ban đầu của mình, tự thể hiện qua sự hợp tác, trao đổi, giao tiếp vớicác bạn và thầy, tạo ra sản phẩm có tính chất xã hội của cộng đồng lớp học

Thời (3): Tự kiểm tra, tự điều chỉnh Sau khi thầy kết luận, người học tựkiểm tra, tự đánh giá sản phẩm ban đầu của mình, tự sửa sai, tự điều chỉnh thànhsản phẩm khoa học (tri thức)

1.3.4 Vai trò của tự học [4], [7], [23]

Tự học là một giải pháp khoa học giúp giải quyết mâu thuẫn giữa khối lượngkiến thức đồ sộ với quỹ thời gian ít ỏi ở nhà trường Nó giúp khắc phục nghịch lí:học vấn thì vô hạn mà tuổi học đường thì có hạn

Tự học giúp tạo ra tri thức bền vững cho mỗi người bởi lẽ nó là kết quả của sựhứng thú, tìm tòi, nghiên cứu và lựa chọn Có phương pháp tự học tốt sẽ đem lại kết

quả học tập cao hơn Khi HS biết cách tự học, HS sẽ “có ý thức và xây dựng thời gian

tự học, tự nghiên cứu giáo trình, tài liệu, gắn lý thuyết với thực hành, phát huy tínhtích cực, chủ động, sáng tạo, biến quá trình đào tạo thành quá trình tự đào tạo”

Tự học của HS THPT còn có vai trò quan trọng đối với yêu cầu đổi mới giáodục và đào tạo, nâng cao chất lượng đào tạo tại các trường phổ thông Đổi mớiPPDH theo hướng tích cực hóa người học sẽ phát huy tính tích cực, tự giác, chủđộng, sáng tạo của người học trong việc lĩnh hội tri thức khoa học Vì vậy, tự họcchính là con đường phát triển phù hợp với quy luật tiến hóa của nhân loại và là biệnpháp sư phạm đúng đắn cần được phát huy ở các trường phổ thông

Theo phương châm học suốt đời thì việc “tự học” lại càng có ý nghĩa đặc biệtđối với HS THPT Vì nếu không có khả năng và phương pháp tự học, tự nghiên cứuthì khi lên đến các bậc học cao hơn như đại học, cao đẳng… HS sẽ khó thích ứng,

do đó khó có thể thu được một kết quả học tập tốt Hơn thế nữa, nếu không có khảnăng tự học thì chúng ta không thể đáp ứng được phương châm “Học suốt đời” màHội đồng quốc tế về giáo dục đã đề ra vào tháng 4 năm 1996

Nhờ có tự học và chỉ bằng con đường tự học, người học mới có thể nắmvững tri thức, thông hiểu tri thức, bổ sung và hoàn thiện tri thức cũng như hìnhthành những kỹ năng, kỹ xảo tương ứng Hoạt động tự học của HS còn giáo dụctình cảm và những phẩm chất đạo đức của bản thân Nói cách khác hoạt động tự họchướng vào việc rèn luyện phát triển toàn diện nhân cách HS

Vậy vai trò của hoạt động tự học luôn giữ một vị trí rất quan trọng trong quátrình học tập của người học Tự học là yếu tố quyết định chất lượng và hiệu quả củahoạt động học tập

1.3.5 Vai trò tự học qua mạng và lợi ích của nó

Tự học qua mạng là hình thức của tự học mà không dùng lời nói trực tiếp đểgiao lưu với nhau, mà dùng các phương tiện khác đó là máy tính có kết nối mạngInternet Người học chủ động tìm kiếm tri thức để thỏa mãn những nhu cầu hiểubiết của mình tự củng cố, tự phân tích, tự đào sâu, tự đánh giá, tự rút kinh nghiệm,v.v…với sự hỗ trợ của máy tính

Trong thời đại “bùng nổ thông tin”, mỗi người muốn thoát khỏi lạc hậu với

khoa học và kĩ thuật, phải có thói quen và khả năng tự học suốt đời vì không phải

ai, vào bất cứ lúc nào, cũng có điều kiện đến trường, đến lớp để học Tự học hoàntoàn thì rất khó, phải có một sự hướng dẫn được tổ chức chu đáo Tự học qua mạng

ra đời nhằm cung cấp sự hướng dẫn đó cho bất cứ ai muốn học một chương trìnhnào đó hoặc xem lại, bổ sung, mở rộng phần kiến thức đã học ở trường lớp Sựhướng dẫn này có cấp độ chung và cấp độ cụ thể Cấp độ chung hướng dẫn học vềcác mặt tư tưởng, quan điểm, phương pháp luận, những phương pháp chung nhất,phổ biến nhất Cấp độ cụ thể hướng dẫn học môn cụ thể, từng bài học cụ thể Cấp

độ chung soi sáng cho cấp độ cụ thể và cấp độ cụ thể minh họa, củng cố cấp độchung Cả hai cấp độ hướng dẫn này khi vào học sẽ hòa quyện vào nhau, tác độnglẫn nhau để tạo nên việc tự học có hiệu quả, người học sẽ có một công cụ cơ bản đểhọc suốt đời Sự hướng dẫn được coi là có hiệu quả nếu người tiếp thu thật sự chủđộng khiến cho yêu cầu “được hướng dẫn” cũng sẽ giảm dần cho đến khi người học

có thể tự học hoàn toàn

Tự học qua mạng, người học không bị ràng buộc vào thời khóa biểu chung,một kế hoạch chung, có thời gian để suy nghĩ sâu sắc một vấn đề, phát hiện ranhững khía cạnh xung quanh vấn đề đó và ra sức tìm tòi học hỏi thêm Dần dà, cách

tự học đó trở thành thói quen, giúp người học phát triển được tư duy độc lập, tư duyphê phán, tư duy sáng tạo

Tự học qua mạng giúp tìm kiếm nhanh chóng và dễ dàng một khối lượng lớnthông tin bổ ích Về mặt này, người học hoàn toàn thuận lợi so với việc tìm kiếmtrên sách báo Với tính năng siêu liên kết và giao diện thân thiện, website sinh động,hấp dẫn, tiện dụng cho người học góp phần nâng cao hứng thú học tập

Tóm lại, tự học qua mạng có một vai trò hết sức quan trọng nhưng tự họcqua mạng của HS cũng không thể đạt được kết quả cao nhất nếu không có sự hướngdẫn, chỉ dạy của người thầy GV cần giúp cho HS tìm ra phương pháp tự học thíchhợp và cung cấp cho HS những phương tiện tự học có hiệu quả Dạy cho HS biếtcách tự học qua mạng chính là một trong những cách giúp HS tìm ra chiếc chìakhóa vàng để mở kho tàng kiến thức vô tận của nhân loại

1.3.6 Những khó khăn khi tiến hành tự học

Một trong những nguyên nhân dẫn đến hạn chế hiệu quả tự học là HS gặpnhiều khó khăn khi sử dụng phương pháp tự học Đó có thể là những khó khănkhách quan như xa GV, xa bạn, phải tự mình giải quyết việc học v.v…và những khókhăn chủ quan như tâm lí thiếu tự tin, dễ nản chí khi gặp bế tắc v.v…Trong số cáckhó khăn đó, nổi bật là những hạn chế về kĩ năng tự học Có thể kể ra một số khókhăn thường thấy do thiếu các kĩ năng tự học:

- Sưu tầm và phân loại tài liệu học tập

- Nghiên cứu tài liệu

- Khắc phục khó khăn phát sinh trong trường hợp không có GV trợ giúp

- Tự kiểm soát và quản lí quá trình tự học

- Đánh giá kết quả và hiệu quả tự học

1.4 Cơ sở lý luận về năng lực và năng lực tự học

1.4.1 Khái niệm về năng lực, năng lực chung của học sinh trung học phổ thông

[6], [25], [26]

Theo từ điển Hán Việt của GS Nguyễn Lân, “Năng lực là khả năng đảm

nhận công việc và thực hiện tốt công việc đó nhờ có phẩm chất đạo đức và trình độchuyên môn”

“Năng lực là khả năng vận dụng kiến thức, kỹ năng, kinh nghiệm, thái độ vàhứng thú để hành động một cách phù hợp và có hiệu quả trong các tình huống đadạng của cuộc sống.” (Québec-Ministere de l’Education, 2004)

Năng lực của HS là một cấu trúc trừu tượng, có tính mở, đa thành tố, đa tầngbậc, hàm chứa trong nó không chỉ là kiến thức, kỹ năng, mà cả niềm tin, giá trị,trách nhiệm xã hội thể hiện ở tính sẵn sàng hành động của các em trong môitrường học tập phổ thông và những điều kiện thực tế đang thay đổi của xã hội

Trong “Chương trình giáo dục phổ thông - Chương trình tổng thể ” của Bộgiáo dục và đào tạo 7/2017 đã đề xuất các phẩm chất và năng lực chung mà HS phổthông cần được hình thành và phát triển đó là:

Về phẩm chất gồm 3 cặp phẩm chất là: Yêu đất nước - Yêu con người; Chămchỉ ; Tự tin - Trách nhiệm

Về năng lực chung gồm 3 nhóm năng lực: Năng lực tự chủ và tự học; Năng

lực giao tiếp và hợp tác; Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo.

Như vậy năng lực tự chủ và tự học là một trong nhóm năng lực chung cần

được hình thành và phát triển cho HS THPT trong quá trình dạy học nói chung vàtrong quá trình dạy học Hóa học nói riêng

1.4.2 Năng lực tự học của học sinh trung học phổ thông

1.4.2.1 Khái niệm về năng lực tự học [5], [22]

Quan niệm về NLTH có nhiều định nghĩa khác nhau, theo Dự thảo chươngtrình giáo dục phổ thông tổng thể trong chương trình giáo dục phổ thông mới của

Bộ Giáo dục và Đào tạo (8/2015): “Năng lực tự học của HS trường THPT là khả

năng tự chủ, tự sáng tạo và tự chịu trách nhiệm của người học đối với mọi hoạt động học tập, nhận thức khoa học, hoạt động sống của chính mình”.

Hay theo tác giả Lê Công Triêm: “Năng lực tự học là khả năng tìm tòi, nhận

thức và vận dụng kiến thức vào tình huống mới hoặc tương tự với chất lượng cao”.

Dù định nghĩa có thể khác nhau nhưng đặc điểm chung khi nói đến NLTHcủa HS đều nhấn mạnh đó là sự tự giác, tích cực tự lực chiếm lĩnh tri thức để đạtđược mục tiêu học tập

NLTH là năng lực hết sức quan trọng vì tự học là chìa khoá tiến vào thế kỉXXI, một thế kỉ với quan niệm học suốt đời, xã hội học tập Vì vậy, điều quan trọngnhất đối với HS là học cách học Để phát triển NLTH cho HS, tự nghiên cứu, cần phảixác định được các năng lực và trong quá trình dạy học GV cần hướng dẫn và tạo các

cơ hội, điều kiện thuận lợi cho HS hoạt động nhằm phát triển các năng lực đó Dựavào khái niệm về NLTH, chương trình SGK và mục tiêu dạy học hóa học thì NLTHcủa HS THPT thông qua môn Hóa gồm có 5 năng lực thành phần chính sau:

- Năng lực nhận biết, tìm tòi và phát hiện vấn đề

- Năng lực giải quyết vấn đề

- Năng lực xác định những kết luận đúng (kiến thức, cách thức, con đường,giải pháp, biện pháp…) từ quá trình giải quyết vấn đề

- Năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn (vào nhận thức kiến thức mới)

- Năng lực đánh giá và tự đánh giá

Rút kinh nghiệm, tự điều chỉnh, bổ sung và tìm kiếm thông tin

Năm năng lực trên vừa đan xen nhưng vừa tiếp nối nhau, tạo nên NLTH ở

HS Các năng lực trên cũng chính là năng lực của người nghiên cứu khoa học Vì

vậy, rèn luyện được các năng lực đó, chính là HS đặt mình vào vị trí của người

nghiên cứu khoa học Hay nói cách khác, đó là sự rèn luyện NLTH, tự nghiên cứu

Cũng chính việc học như vậy, đòi hỏi việc dạy học không phải là truyền thụ kiến

thức làm sẵn cho HS mà người GV phải đặt mình vào vị trí người hướng dẫn HS

nghiên cứu

1.4.2.2 Cấu trúc của năng lực tự học [5]

NLTH bao gồm 3 thành tố và 7 tiêu chí được thể hiện như sơ đồ dưới đây:

Mỗi tiêu chí lại được miêu tả bằng các chỉ số hành vi (mức độ đạt được củamỗi tiêu chí) được thể hiện ở bảng dưới đây:

Bảng 1.1 Bảng mô tả các chỉ số hành vi của các năng lực thành tố

Xác định đượcmục tiêu học tập

Xác định được mụctiêu học tập đã đầy

Xác định đượcmục tiêu học tập

đầy đủ và đúngtrọng tâm

nhiệm vụ học

tập

Xác định đượcnhiệm vụ học tậpnhưng chưa đầy đủ

Xác định đượcnhiệm vụ học tập

đã đầy đủ nhưngchưa xác định đượcđâu là nhiệm vụchính

Xác định được cácnhiệm vụ học tậpđầy đủ và đưa rađược nhiệm vụchính

Xác định các

yêu cầu cần

đạt được

Xác định đượcyêu cầu cần đạttrong mục tiêu vànhiệm vụ học tậpnhưng ở mức độ

sơ sài

Xác định được cácyêu cầu cần đạttrong mục tiêu vànhiệm vụ học tập

đã đầy đủ hơn

Xác định được cácyêu cầu cần đạttrong mục tiêu vànhiệm vụ học tậpđầy đủ nhất

Lập và thực hiệnđược kế hoạch tựhọc nhưng có phầnchưa thích hợp,chưa tự điều chỉnhđược kế hoạch mộtcách linh hoạt

Lập, thực hiện vàduy trì được tươngđối tốt kế hoạch tựhọc, điều chỉnhlinh hoạt được kếhoạch phù hợp vớiđiều kiện

Hình thành đượccách học tập, tựhọc nhưng vẫnmang tính cá nhân,chưa được phù hợp

ở một số điểmnhưng đã đạt đượckết quả nhất địnhtrong học tập

Hình thành đượccách học tập, tưhọc phù hợp vàkhoa học, qua đó

đã đạt được nhữngkết quả mà bảnthân mong muốn

Nhận được những

ưu, nhược điểmcủa bản thân tuynhiên không xácđịnh được nguyênnhân và chưa có kếhoạch thay đổi

Nhận được những

ưu, nhược điểmcủa bản thân rõrang, xác địnhđược nguyên nhân

và có kế hoạchthay đổi

Rút được kinhnghiệm trong quátrình học tập,tìmđược các nguyênnhân dẫn đến thấtbại thành côngnhưng đó chưaphải nguyên nhânchính

Rút được kinhnghiệm thànhcông, thất bạitrong quá trình họctập, tìm đượcnguyên nhân dẫnđến thất bại thànhcông và khắcphục, phát huyphù hợp

1.5 Cơ sở lý luận về học liệu điện tử [12]

1.5.1 Khái niệm

Học liệu điện tử (HLĐT) là các tài liệu học tập được số hóa theo một cấutrúc, định dạng và kịch bản nhất định được lưu trữ trên máy tính nhằm phục vụ việcdạy và học qua máy tính Dạng thức số hóa có thể là văn bản, slide, bảng dữ liệu,

âm thanh, hình ảnh, video clip, các ứng dụng tương tác và hỗn hợp của các dạngthức nói trên HLĐT bao gồm học liệu tĩnh và học liệu đa phương tiện

1.5.2 Đặc điểm của học liệu điện tử

Điểm khác biệt cơ bản giữa học tập theo lớp có GV giảng dạy và học tập từ

xa hay tự học qua sử dụng tài liệu điện tử là người tự học thiếu hẳn những tương táchết sức quan trọng sau đây trong quá trình học tập (thầy – trò; trò – bạn đồng học;trò – môi trường học tập) HLĐT khắc phục những thiếu thốn đó bằng cách tạo ranhững tương tác ảo để hỗ trợ người học tự học

Tất cả các giao tiếp trong lớp học truyền thống như đối thoại, thảo luận,khuyến khích khi HS chán nản đều được chuyển tải trong HLĐT qua tất cả cácdạng truyền thông như: văn bản (sách báo, công văn giấy tờ), âm thanh, hình ảnh vàhình ảnh động

Để tạo điều kiện thuận lợi cho người học có thể hoàn toàn chủ động bố tríviệc học bất kỳ lúc nào, học bất cứ ở đâu thì HLĐT sử dụng trong giáo dục phải đạtcác yêu cầu sau: gọn nhẹ dễ mang theo, dễ sử dụng, chi phí sử dụng thấp

1.5.3 Những ưu điểm và hạn chế của học liệu điện tử

1.5.3.1 Ưu điểm

- HLĐT thường được ghi lên đĩa CD – ROM phân phối cho từng học viên sửdụng trên máy tính cá nhân nên khắc phục được khoảng cách về thời gian và khônggian trong việc học tập, giảm giá thành và nâng cao hiệu quả

- Chuyển tải được thông tin kiến thức bằng nhiều hình thức: văn bản, hìnhảnh, âm thanh và tiếng nói, hình ảnh động (video)

- Kích thước rất gọn nhẹ, dễ dàng mang theo, dễ sử dụng

- Giá thành rẻ, chỉ bằng 25 – 30% so với giáo trình cùng khối lượng nội dung

- Dễ dàng đưa vào các thư viện điện tử hiện đang rất phát triển

1.5.3.2 Hạn chế

Do hạn chế về dung lượng của các website đào tạo và tốc độ đường truyềnnên các HLĐT đặt trên mạng chỉ sử dụng chủ yếu là text (văn bản) và picture(hình ảnh tĩnh), ít dùng các dạng khác như: voice (tiếng nói), sound (âm thanh) vàvideo Chính vì thế, việc học qua HLĐT trên mạng, người học khó tiếp thu đượcnhư nghe giảng trực tiếp, đặc biệt là đối với những phần thao tác thực hành cầnđược nhìn kỹ cách làm mẫu của GV

1.5.4 Sử dụng một số phần mềm để thiết kế học liệu điện tử.

Phần mềm exe, phần mềm thiết kế tập tin flash, phần mềm viết và vẽ côngthức cấu tạo ChemOffice, phần mềm chuyển đuôi video Total Video Converter

1.6 Thực trạng vấn đề tự học và năng lực tự học của học sinh ở một số trường trung học phổ thông trên địa bàn tỉnh An Giang hiện nay

1.6.1 Mục đích điều tra

* Về phía HS:

- Tìm hiểu nhận thức của học sinh về tự học và vai trò của tự học

- Tìm hiểu những vấn đề sử dụng thời gian và cách nhận thức tự học

- Tìm hiểu những khó khăn mà các em mắc phải khi tự học, các yếu tố tácđộng đến hiệu quả của việc tự học

* Về phía GV:

- Tìm hiểu về tình hình xây dựng và sử dụng HLĐT của GV

- Tìm hiểu về tình hình phát triển NLTH cho HS trong dạy học hóa học ởtrường THPT hiện nay

1.6.2 Nội dung, phương pháp, đối tượng, địa bàn điều tra

* Nội dung điều tra:

- Điều tra tổng quát về tình hình tự học môn Hóa học của HS ở trường THPThiện nay

- Điều tra tổng quát tình hình thực tiễn về việc sử dụng HLĐT và vấn đề pháttriển NLTH cho HS trong quá trình học tập

* Phương pháp điều tra:

- Gửi và thu phiếu điều tra (trắc nghiệm góp ý kiến)

- Gặp gỡ trao đổi, tọa đàm và phỏng vấn HS, GV.

* Đối tượng điều tra:

- HS một số trường THPT thuộc tỉnh An Giang

- Số lượng: 140 HS ở 2 trường THPT Chuyên Thoại Ngọc Hầu và THPTChuyên Thủ Khoa Nghĩa

1.6.3 Kết quả điều tra

Bảng 1.2 Kết quả điều tra về khả năng tự học và thực trạng sử dụng HLĐT

của HS Nội dung tìm

Số lượng Tỉ lệ %

- Học thêm (ở nhà GV hoặc trung tâm).

- Dành nhiều thời gian tự học có sự hướng dẫn

của thầy cô

- Tự nghiên cứu tài liệu

73379

21

5,023,656,4

59,334,36,40,0

3 Lí do HS

cần phải tự

học

- Giúp HS hiểu bài trên lớp sâu sắc hơn

- Giúp HS nhớ bài lâu hơn

- Phát huy tính tích cực của HS

- Kích thích hứng thú tìm tòi nâng cao mở rộngkiến thức

- Tập thói quen tự học và tự nghiên cứu suốt đời

- Rèn luyện thêm khả năng suy luận logic

- Nội dung đang học thường đề cập trong các kìthi

87905661

424598

62,164,340,043,6

30,032,170,0

4,312,120,039,324,3

- Để chuẩn bị bài trên lớp theo hướng dẫn

- Để đọc lại bài trên lớp và tài liệu tham khảo, làmbài tập, truy cập mạng internet

2761295

19,34,38,667,8

6 Cách thức

tự học của HS

- Chỉ học bài, làm bài khi cần thiết

- Học theo hướng dẫn, có nội dung câu hỏi, bàitập của GV

- Đọc tất cả các vấn đề có liên quan đến bài học

1323

104

9,316,4

35,7225,7130,008,57

8 Những khó

khăn mà HS

gặp phải trong

quá trình tự học

- Thiếu tài liệu học tập, tham khảo

- Thiếu sự hướng dẫn cụ thể cho việc học tập

- Kiến thức rộng, khó bao quát

758191

53,657,965,0

9 Để tự học,

tự đọc có hiệu

quả cần phải

- Có nhiều thời gian tự học

- Có tài liệu tham khảo

- Có tài liệu hướng dẫn tự học của GV

864793

61,433,666,4

61,462,163,6

11 Thực trạng

việc nghiên

cứu thêm tài

liệu tham khảo

18,667,99,34,2

- Bài photo của HS khóa trước

- Tài liệu hướng dẫn tụ học của GV tự soạn theokinh nghiệm

59

1522493672

42,1

10,715,735,025,751,4

5,710,7

47,133,6

- Dễ học, hiệu quả cao hơn

- Chủ động ghi nhận kiến thức, tự kiểm tra đánhgiá được

- Học mọi lúc, mọi nơi

- Dễ học và học có hiệu quả cao hơn, chủ độngghi nhận kiến thức, tự kiểm tra đánh giá, học mọilúc, mọi nơi

17203271

12,114,322,950,7

0,033,666,4

Kết luận: Các số liệu điều tra cho thấy HS đã xác định đúng vị trí về tự học(các em dành thời gian để tự học tương đối nhiều) Nhưng do không có hướng dẫncủa GV và tài liệu học tập phù hợp Mặt khác, do khả năng thu thập, xử lý các thôngtin cho học tập của HS còn chưa tốt, chưa biết khái quát, tổng hợp thành các nộidung cơ bản của bài học, chưa nắm rõ trọng tâm của bài học nên các em còn họctập một cách dàn trải

Các kết quả điều tra còn cho thấy các em còn hạn chế trong việc tìm nguồntài liệu tham khảo, việc sử dụng HLĐT nên khó cập nhật kịp với sự bùng nổ thôngtin và phát triển quá nhanh của khoa học, công nghệ hiện đại Thực trạng này chothấy cần phải xây dựng những tài liệu có nội dung kiến thức tổng hợp, hướng dẫnphương pháp học tập và đánh giá kết quả việc tự học dành cho HS trường THPT

- Thực trạng vấn đề tự học và năng lực tự học của HS ở một số trường THPTtrên địa bàn tỉnh An Giang hiện nay.

Tất cả các vấn đề trên là cơ sở cho phép chúng tôi nêu lên một số vấn đề cầnđược hiểu và làm theo quan điểm tiếp cận hệ thống, góp phần thúc đẩy việc tự học,

tự nghiên cứu của HS lên một mức cao hơn

Chương 2 XÂY DỰNG HỌC LIỆU ĐIỆN TỬ VỀ PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ NHẰM NÂNG CAO NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO HỌC SINH

2.1.2.1 Về kiến thức

Học sinh hiểu:

- Sự oxi hóa, sự khử, chất oxi hóa, chất khử và phản ứng oxi hóa – khử là gìdưới ánh sang của lý thuyết chủ đạo đã được học ở các chương trước (cấu tạonguyên tử, định luật tuần hoàn, liên kết hóa học)

- Dấu hiệu nhận biết phản ứng oxi hóa – khử

- Cách lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa- khử bằng phươngpháp thăng bằng electron

Học sinh vận dụng thành thạo quy tắc xác định số oxi hóa

2.1.2.2 Về kĩ năng

- Kĩ năng xác định số oxi hóa để tìm chất khử và chất oxi hóa

- Kĩ năng cân bằng phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa – khử theophương pháp thăng bằng electron

2.1.2.3 Về giáo dục tình cảm, thái độ

- Nhận thức rõ tầm quan trọng của việc nắm vững kiến thức về phản ứng oxihóa – khử đối với sản xuất hóa học và bảo vệ môi trường

- Có thái độ học tập tích cực và yêu thích bộ môn hóa học

2.1.2.4 Năng lực chủ yếu cần hình thành và phát triển

- Năng lực tự học

- Năng lực ngôn ngữ

- Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo

- Năng lực tính toán

2.1.3 Cấu trúc phần phản ứng oxi hóa - khử

- Bài: “Phản ứng oxi hóa – khử”

- Bài: “Phân loại phản ứng trong hóa học vô cơ

- Bài: “Luyện tập: Phản ứng oxi hóa – khử”

2.2 Nguyên tắc xây dựng học liệu điện tử

2.2.1 Nội dung phải đảm bảo tính chính xác, khoa học, đầy đủ và súc tích

Nội dung cần có cấu trúc rõ ràng, giữa các phần cần có sự liên kết với nhau,cần bảo đảm nguyên tắc bám sát SGK Từ ngữ được dùng phải dễ hiểu và chính xác

về mặt khoa học Thuật ngữ hóa học cũng cần phải cập nhật theo SGK mới Mỗi nội

dung cần định hướng vào các mục tiêu về chuẩn kiến thức, kĩ năng.

2.2.2 Đảm bảo tính sư phạm

- Nguyên tắc này đòi hỏi khi thiết kế học liệu phải có bố cục hợp lí, rõ ràng,phù hợp với trình độ nhận thức của HS đồng thời phát huy tính tích cực, chủ động,sáng tạo trong hoạt động nhận thức của HS Nội dung lý thuyết, bài tập, tư liệu bổsung, v.v… phải kích thích niềm đam mê, tạo hứng thú học tập cho HS

- Các trang trình chiếu, các phương tiện phù hợp với mục đích dạy và học

2.2.3 Đảm bảo tính khả thi

- Học liệu thiết kế phải có khả năng ứng dụng rộng rãi và được HS hưởngứng cao Có khả năng duy trì lâu dài và phát triển

- Phần hướng dẫn sử dụng HLĐT phải dễ hiểu và rõ ràng

- Phần mềm điều khiển hoạt động HLĐT phải tương thích với đa số trìnhduyệt web hiện có

2.2.4 Đảm bảo tính thẫm mỹ, khoa học về hình thức trình bày

Học liệu thiết kế cần phải hài hòa về kích thước, màu sắc hợp lí, các font chữđậm, rõ và gọn; các đoạn phim và hình ảnh đảm bảo chính xác, rõ ràng,v.v…

2.2.5 Đảm bảo tính tương tác cao khi sử dụng học liệu điện tử

Để thực hiện được điều này học liệu cần xây dựng nhiều kiểu bài tập có tínhtương tác cao (chọn đáp án đúng, điền vào chỗ trống, câu hỏi đúng – sai,v.v…) đểgây hứng thú cho HS, tránh nhàm chán khi luyện tập, ôn tập Đồng thời, xây dựngcác thí nghiệm có thể tương tác trực tiếp

2.2.6 Đảm bảo tính hiệu quả

Phải thực hiện được mục tiêu bài học HS phải hiểu bài, hứng thú, chủ độnghọc tập và luyện tập Phát huy được tác dụng của CNTT

2.3 Quy trình xây dựng học liệu điện tử

Bước 1: Xác định mục tiêu của chương phản ứng oxi hóa – khử.

Bước 2: Xác định trọng tâm và kiến thức cơ bản của nội dung.

- Cần bám sát vào chương trình dạy học

- Cần phải đọc thêm tài liệu, sách báo tham khảo để mở rộng hiểu biết về vấn

đề cần cung cấp trong học liệu

Bước 3: Xây dựng nội dung học liệu.

- Xác định cấu trúc của nội dung, chi tiết hóa cấu trúc của nội dung

- Xác định quá trình tương tác giữa GV, HS và các đối tượng

- Xây dựng nội dung

Bước 4: Tìm kiếm tư liệu, xử lí và phân phối tư liệu cho mỗi hoạt động.

Bước 5: Lựa chọn phần mềm công cụ thích hợp và số hóa nội dung học liệu Bước 6: Chạy thử, soát lỗi, kiểm tra logic nội dung và xin ý kiến nhận xét

của chuyên gia, đồng nghiệp

Bước 7: Chỉnh sửa, hoàn thiện và đóng gói.

2.4 Đề xuất bộ công cụ đánh giá năng lực tự học thông qua sử dụng học liệu điện tử phần phản ứng oxi hóa - khử trung học phổ thông

Căn cứ vào cấu trúc NLTH của HS đã phân tích ở chương 1 Chúng tôi xâydựng bộ công cụ đánh giá NLTH của HS thông qua HLĐT như sau:

Bảng 2.1 Bộ công cụ đánh giá NLTH của HS thông qua HLĐT

Mức 1: Chưa đạt (0 – 4 điểm); Mức 2: Đạt (5 – 6 điểm);

Mức 3: Tốt (7 – 8 điểm); Mức 4: Rất tốt (9 – 10 điểm)

TT

NLTH

Tiêu chí chỉ báo

cụ thể và chưakhắc phục đượcnhững khía cạnhcòn yếu kém

Đặt được mụctiêu tự học

HLĐT nhưngchưa cụ thể,đúng hướng vàchưa khắc phụcđược nhữngkhía cạnh cònyếu kém

Đặt được mụctiêu tự học

HLĐT cụ thểđúng hướngnhưng chưakhắc phục một

số khía cạnhyếu kém

Đặt đượcmục tiêu tựhọc thôngqua HLĐT cụthể, rõ ràng,đúng hướng,khắc phụcđược nhữngkhía cạnh yếukém

tự học thông quaHLĐT dựa trênkết quả đạt được

Xác định đượcnhiệm vụ tự học

HLĐT nhưngchưa đầy đủ

Xác định đượcnhiệm vụ tự học

HLĐT đã đầy

đủ và hợp línhưng chưa xácđịnh được đâu

là nhiệm vụchính

Xác địnhđược nhiệm

vụ tự họcthông quaHLĐT đầy

đủ, hợp lí vàđưa ra đượcnhiệm vụchính

Lập được kếhoạch, thờikhóa biểu tự

Lập được kếhoạch, thờikhóa biểu tự

Lập được kếhoạch, thờikhóa biểu tự

học thông quaHLĐT nhưngchưa chi tiết, cụthể và hợp lí

học thôngqua HLĐTchi tiết, cụthể và hợp lí

Đánh giá đượcnhưng chưađiều chỉnh được

kế hoạch tự học

HLĐT

Đánh giá vàđiều chỉnh được

kế hoạch tự học

HLĐT nhưngchưa hợp lí

Đánh giá chitiết kế hoạch

tự học thôngqua HLĐT vàđiều chỉnhhợp lí

Hình thànhphương pháp vàcách giải BTHHcòn mang tínhchất cảm tính,chưa đạt kết quảchính xác,nhanh và cao

Hình thànhđược phươngpháp và cáchgiải BTHH phùhợp đạt kết quả

nhưng chưanhanh và cao

Hình thànhđược phươngpháp và cáchgiải khoahọc, phù hợpđạt kết quảchính xác,nhanh và cao

Có ý thức tìmtòi và giải cácdạng, chủ đềBTHH khácnhau trênHLĐT nhưngchưa hợp lý

Có ý thức tìmtòi và giải cácdạng, chủ đềBTHH khác

HLĐT hợp lýnhưng chưakhoa học

Có ý thức tìmtòi và giải cácdạng, chủ đềBTHH khácnhau trênHLĐT hợp lý

Có khả năng tựquan sát, tìmhiểu cuộc sốngxung quanh

HLĐT nhưngchưa tường tận,còn mơ hồ

Có khả năng tựquan sát, tìmhiểu cuộc sốngxung quanh

HLĐT nhưngchưa khoa học

Có khả năng

tự quan sát,tìm hiểu cuộcsống xungquanh thôngqua HLĐTmột cáchkhoa học, cótính chọn lọccao

Biết tò mò vàkiên nhẫn khi tựgiải BTHH trênHLĐT nhưngchủ yếu BT ởmức độ dễ

Biết tò mò vàkiên nhẫn khi tựgiải BTHH trênHLĐT ở mọimức độ nhưngchưa hứng thú

Biết tò mò vàkiên nhẫn,hứng thú khi

tự giải BTHHtrên HLĐT ởmọi mức độ

So sánh đốichiếu kết quảhọc tập đạt

So sánh đốichiếu kết quảhọc tập đạt

So sánh đốichiếu kết quảhọc tập đạt

được thông quaHLĐT nhưngchưa tự đánhgiá, nhận thứcbản thân

được thông quaHLĐT, tự đánhgiá, nhận thứcbản thân nhưngchưa đầy đủ

được thôngqua HLĐT, từ

đó tự đánhgiá, nhậnthức bản thânmột cách đầy

đủ và chínhxác

Tự nhận ranhững sai sót,hạn chế trongquá trình tự học

HLĐT nhưngđiều chỉnh chưaphù hợp

Tự nhận ra vàđiều chỉnhnhững sai sót,hạn chế trongquá trình tự học

HLĐT nhưngchưa hợp lí

Tự nhận ra vàđiều chỉnhnhững sai sót,hạn chế trongquá trình tựhọc thôngqua HLĐTmột cách hợp

lí, có kết quả

2.5 Thiết kế học liệu điện tử về phản ứng oxi hóa - khử

2.5.1 Thiết kế nội dung học liệu điện tử

2.5.1.1 Hệ thống hóa lý thuyết về phản ứng oxi hóa - khử

a) Số oxi hóa

* Định nghĩa:

Số oxi hóa là điện tích của nguyên tử trong phân tử với giả định rằng liên kếtgiữa các nguyên tử trong phân tử là liên kết ion (nghĩa là giả định các cặp electronchung chuyển hẳn về nguyên tử có độ âm điện lớn hơn)

Cách viết số oxi hóa: Số oxi hóa được viết bằng chữ số thường, dấu đặt phíatrước và được đặt ở trên kí hiệu nguyên tố

* Các quy tắc xác định số oxi hóa:

- Quy tắc 1: Số oxi hóa của nguyên tố trong các đơn chất bằng 0.

Ví dụ:

0 0 0

2 2, , H

Cu O

- Quy tắc 2: Trong một phân tử, tổng số số oxi hóa của các nguyên tố nhân

với số nguyên tử của từng nguyên tố bằng 0

- Quy tắc 3:

+ Trong ion đơn nguyên tử, số oxi hóa của nguyên tố bằng điện tích củaion đó

- Quy tắc 4: Trong hầu hết các hợp chất

Số oxi hóa của H bằng +1 (trừ hiđrua kim loại: NaH, CaH2,…)

Số oxi hóa của oxi bằng – 2 (trừ trường hợp OF2 và peoxit như H2O2,…)

Ví dụ: Tính số oxi hóa của nguyên tố nitơ trong amoniac (NH3), axit nitơ(HNO2) và anion

−

3

NO

.Đặt x là số oxi hóa của nguyên tố nitơ trong các hợp chất và ion trên, ta có :Trong NH3 : x + 3(+1) = 0  x = - 3

* Cách xác định số oxi hóa của cacbon trong các hợp chất hữu cơ

- Cộng hóa trị của C trong hợp chất hữu cơ đều bằng 4, nhưng số oxi hóa của

C còn tùy thuộc nguyên tố liên kết với nó, nếu liên kết với nguyên tử phi kim có độ

âm điện lớn hơn (O, N, Cl,…) thì số oxi hóa của C là dương (+) còn nếu liên kết vớinguyên tử có tính kim loại thì số oxi hóa của C sẽ là âm (-)

- Có 2 cách xác định số oxi hóa của C:

+ Xác định theo công thức phân tử như trong hợp chất vô cơ, xác định được

số oxi hóa trung bình của C hoặc tổng số oxi hóa của C

+ Xác định số oxi hóa của từng nguyên tử C, dựa vào công thức cấu tạo

Ví dụ: Xác định số oxi hóa của C trong hợp chất CH3CH2OH

+ Số oxi hóa trung bình của C là -2

+ Số oxi hóa của hai nguyên tử C theo thứ tự từ trái sang phải lần lượt là: -3

và -1

b) Phản ứng oxi hóa - khử

- Phản ứng oxi hóa - khử là phản ứng hóa học trong đó có sự chuyển e giữa

các chất (nguyên tử, phân tử hoặc ion) phản ứng; hay phản ứng oxi hóa –khử là

phản ứng hóa học trong đó có sự thay đổi số oxi hóa của một số nguyên tố.

Như vậy, dấu hiệu để nhận biết phản ứng oxi hóa – khử là có sự thay đổi sốoxi hóa của các nguyên tố

+ Sự oxi hóa (quá trình oxi hóa) là làm cho chất nhường e hay làm tăng số

oxi hóa của chất đó

+ Sự khử (quá trình khử) là làm cho chất nhận e hay làm giảm số oxi hóa

của chất đó

Ví dụ: Xét phương trình hóa học sau:

2 2

1 2

0 0

O Na 2 O

Phản ứng trên là phản ứng oxi hóa - khử vì có sự thay đổi số oxi hóa

- Cặp oxi hóa - khử liên hợp: Hai dạng trước và sau phản ứng của chất oxihóa và chất khử tạo ra các cặp oxi hóa – khử liên hợp

Sự oxi hóa

Sự khử

- Phân loại phản ứng oxi hóa – khử:

+ Phản ứng oxi hóa – khử đơn giản: phản ứng trong đó chất khử và chất oxihóa là hai chất khác nhau

+ Phản ứng tự oxi hóa – khử: phản ứng trong đó có sự tăng và giảm đồng thời

số oxi hóa của các nguyên tử của cùng một nguyên tố có cùng số oxi hóa ban đầu

Ví dụ:

Cl + NaOH →Na Cl Na Cl O H O− + + +

+ Phản ứng oxi hóa – khử phức tạp: phản ứng trong đó có nhiều nguyên tố

có sự thay đổi số oxi hóa hoặc có axit, kiềm, nước tham gia làm môi trường

* Phương pháp đại số

- Nguyên tắc

+ Dựa vào số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế phải bằng nhau

+ Đặt ẩn số là các hệ số hợp thức Dùng định luật bảo toàn khối lượng để cân

bằng nguyên tố và lập phương trình đại số

+ Chọn nghiệm tùy ý cho một ẩn, rồi dùng hệ phương trình đại số để suy racác ẩn số còn lại

- Bản chất của phương pháp đại số

Phương pháp này không cho thấy bản chất của phản ứng oxi hóa - khử,không thể xác định chất oxi hóa, chất khử và trong một số trường hợp không xácđịnh được các hệ số

* Phương pháp thăng bằng ion – electron

Phương pháp áp dụng được cho trường hợp các phản ứng oxi hóa - khử xảy

ra trong dung dịch, ở đó phần lớn các chất oxi hóa và chất khử tồn tại ở dạng ion

Cân bằng theo 5 bước:

- Bước 1: Tách ion, xác định các nguyên tố có số oxi hóa thay đổi và viết cácnửa phản ứng oxi hóa và khử

- Bước 2: Cân bằng các nửa phản ứng

- Cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế của nửa phản ứng

+Thêm H+ hay OH

-+ Thêm H2O ( Phản ứng có axit tham gia, vế nào thiếu oxi thì thêm H2O tạo

ra H+ Phản ứng có kiềm tham gia, vế nào thừa oxi thì thêm H2O tạo ra OH-)

+ Kiểm soát số nguyên tử oxi ở 2 vế phải bằng nhau

- Cân bằng điện tích: thêm electron vào mỗi nửa phản ứng để cân bằng điện tích.Bước 3: Cân bằng electron: Nhân hệ số để

electron cho = ∑

electron nhận(hay ∑

số oxi hóa tăng = ∑

số oxi hóa giảm)

- Bước 4: Cộng các nửa phản ứng, ta có phương trình ion thu gọn

- Bước 5: Để chuyển phương trình dạng ion thu gọn thành phương trình ionđầy đủ và phương trình phân tử cần cộng vào hai vế những lượng như nhau cáccation hoặc anion để bù trừ điện tích

Ví dụ: Cân bằng phương trình phản ứng theo phương pháp ion – electron

N2O + 5H2O

- Bước 3: Cân bằng electron

Al3+ + 3e3x 2NO3- + 10H+ + 8e→

Ta có: 8Al + 6NO3-+ 30H+ + 24NO3- →

8Al3+ + 3N2O + 15H2O +24NO3-

8Al + 30HNO3

→



8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O

* Phương pháp thăng bằng electron

Phương pháp này dựa trên nguyên tắc: Tổng số electron do chất khử nhường

phải bằng tổng số electron mà chất oxi hóa nhận.

Ta thực hiện các bước sau:

- Bước 1: Xác định số oxi hóa của những nguyên tố có số oxi hóa thay đổi

- Bước 2: Viết quá trình oxi hóa và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình

- Bước 3: Tìm hệ số thích hợp sao cho tổng số electron do chất khử nhườngbằng tổng số electron mà chất oxi hóa nhận

- Bước 4: Đặt hệ số của chất oxi hóa và chất khử vào sơ đồ phản ứng Hoàn

2 3 2

3

O C Fe O

C O

Quá trình oxi hóa:

e C

C2  → +4 +

+

Quá trình khử:

0 3

Fe e

- Bước 3: 3 x

e 2 C

C2  → +4 +

+

2 x

0 3

Fe e

- Bước 4:

Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO

d) Chiều hướng xảy ra phản ứng oxi hóa – khử

* Dự đóan khả năng oxi hóa – khử của một chất:

Muốn biết một chất (nguyên tố hay ion) có thể đóng vai trò oxi hóa hay khửphải dựa vào tính chất hóa học của chất, độ bền của chất và trạng thái số oxi hóacủa nguyên tố có trong hợp chất đó Khi dựa vào số oxi hóa có quy luật:

- Nếu nguyên tố đang ở trạng thái số oxi hóa cao nhất thì chỉ có thể có tínhoxi hóa và bị khử về trạng thái số oxi hóa thấp hơn

- Nếu nguyên tố đang ở trạng thái số oxi hóa thấp nhất thì chỉ có thể có tínhkhử và bị oxi hóa lên trạng thái số oxi hóa cao hơn

- Nếu nguyên tố đang ở số oxi hóa trung gian thì có thể đóng vai trò chất khửhay chất oxi hóa tùy vào chất tác dụng với nó

* Dự đoán chiều và sản phẩm của phản ứng oxi hóa – khử

- Điều kiện cần:

Quy tắc α (anpha): Một phản ứng oxi hóa – khử chỉ có thể xảy ra theo chiều:chất oxi hóa mạnh tác dụng với chất khử mạnh tạo ra chất oxi hóa yếu và chất khửyếu hơn

Thứ tự mạnh yếu của một số cặp oxi hóa – khử:

Mt: H+ (H2SO4) Mt: H2O

Mt: OH-

MnSO4 MnO2 K2MnO4

Mt: H2O

Cr2(SO4)3 (K2SO4) K2Cr2O7

Cr(OH)3 (KOH)  

Mt: H2O

Ngoài quy tắc α, phản ứng oxi hóa-khử còn phụ thuộc vào các điều kiện khác như:nhiệt độ, chất xúc tác, môi trường thực hiện phản ứng,…

+ Ảnh hưởng của môi trường:

Ví dụ: 2KMnO4 + 3K2SO3 +H2O → 2MnO2 +3K2SO4 + 2KOH

2KMnO4 + 5KNO2 + H2SO4 →2MnSO4 + 5KNO3 + K2SO4 + 3H2O+ Ảnh hưởng của chất xúc tác và nhiệt độ:

phản ứng hoặc phản ứng qua nhiều giai đoạn) thì tổng số mol electron mà các phân

tử chất khử cho phải bằng tổng số mol electron mà chất oxi hóa nhận

- Khi áp dụng phương pháp này cần phải nhận định đúng trạng thái đầu vàtrạng thái cuối của các chất oxi hóa và các chất khử, nhiều khi không cần quan tâmđến việc cân bằng phản ứng hóa học xảy ra

Ví dụ: Lấy 3,9 gam hỗn hợp Mg và Al đem hòa tan vào dung dịch X chứaaxit HCl và H2SO4 loãng dư, sau khi phản ứng kết thúc nhận được 4,48 lít khí H2(đktc) Vậy phần trăm theo khối lượng của Mg là

2.5.1.2 Các dạng bài tập về phản ứng oxi hóa - khử

a) Bài tập xác định số oxi hóa

* Tự luận:

1 Phân ure là một loại phân bón hóa học cần thiết

cho cây trồng Thành phần hóa học chính của phân ure là

(NH2)2CO Xác định số oxi hóa của các nguyên tố trong

hợp chất trên

Hình 2.1 Phân đạm