Khắc phục những sai lầm của học sinh trong quá trình giải bài tập hóa học phần kim loại lớp 12 trung học phổ thông : Luận văn ThS. Giáo dục học: 60 14 10

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC ĐOÀN VĂN TÂN KHẮC PHỤC NHỮNG SAI LẦM CỦA HỌC SINH TRONG Q TRÌNH GIẢI BÀI TẬP HĨA HỌC PHẦN KIM LOẠI LỚP 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM HÓA HỌC Chuyên ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC (BỘ MƠN HỐ HỌC) Mã số: 60 14 10 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS Nguyễn Thị Kim Thành HÀ NỘI – 2011 DANH MỤC KÍ HIỆU VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN BT : Bài tập BTHH : Bài tập hóa học dd : Dung dịch DHĐHHĐ : Dạy học định hƣớng hành động ĐC : Đối chứng ĐLBT : Định luật bảo toàn HS : Học sinh GV : Giáo viên MĐDH : Mục đích dạy học THPT : Trung học phổ thông TN : Thực nghiệm PP : Phƣơng pháp PPDH : Phƣơng pháp dạy học PTDH : Phƣơng tiện dạy học SGK : Sách giáo khoa TNSP : Thực nghiệm sƣ phạm GQVD : Giải vấn đề MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Nhiệm vụ đề tài Khách thể đối tƣợng nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Giả thuyết khoa học Phƣơng pháp nghiên cứu Những đóng góp đề tài Cấu trúc đề tài Chƣơng 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Lý thuyết sai lầm 1.1.1 Khái niệm sai lầm 1.1.2 Sai lầm học sinh trình giải tập hóa học phần kim loại lớp 12 trung học phổ thông (THPT) 1.2 Đổi phƣơng pháp dạy học theo hƣớng tích cực 1.2.1 Cơ sở vấn đề đổi phƣơng pháp dạy học 1.2.2 Định hƣớng đổi phƣơng pháp dạy học 1.2.3 Phƣơng hƣớng đổi phƣơng pháp dạy học hoá học 10 1.2.4 Phƣơng pháp dạy học tích cực 12 1.2.5 Một số biện pháp đổi phƣơng pháp dạy học 15 1.3 Tổng quan tập hoá học 17 1.3.1 Khái niệm tập hóa học (BTHH) 17 1.3.2 Tầm quan trọng BTHH 18 1.3.3 Phân loại BTHH 19 1.3.4 Những xu hƣớng phát triển tập hóa học 20 1.4 Thực trạng việc dạy học tập hóa học trƣờng phổ thơng 21 1.4.1 Thực trạng việc dạy tập hóa học trƣờng phổ thơng 21 1.4.2 Thực trạng việc mắc phải sai lầm học sinh làm tập hoá học phần kim loại lớp 12 –THPT 22 Tiểu kết chƣơng 23 Chƣơng 2: KHẮC PHỤC NHỮNG SAI LẦM CỦA HỌC SINH TRONG Q TRÌNH GIẢI BÀI TẬP HỐ HỌC PHẦN KIM LOẠI LỚP 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 25 2.1 Phân tích số đặc điểm dạy học phần kim loại lớp 12-THPT 25 2.1.1 Vị trí phần kim loại 25 2.1.2 Cấu trúc chƣơng trình phần kim loại 25 2.2 Phân tích sai lầm thƣờng gặp học sinh giải tập hóa học phần kim loại lớp 12-THPT 26 2.2.1 Sai lầm mặt kiến thức lí thuyết 26 2.2.2 Sai lầm mặt kĩ 38 2.2.3 Sai lầm phƣơng pháp tƣ 50 2.3 Khắc phục sai lầm học sinh trình giải BTHH phần kim loại lớp 12- THPT 56 2.3.1 Cơ sở để khắc phục sai lầm học sinh trình giải BTHH phần kim loại lớp 12- THPT 56 2.3.2 Một số biện pháp khắc phục sai lầm học sinh trình giải BTHH phần kim loại lớp 12- THPT 56 Tiểu kết chƣơng 101 Chƣơng 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 102 3.1 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm 102 3.1.1 Mục đích thực nghiệm sƣ phạm (TNSP) 102 3.1.2 Nhiệm vụ TNSP 102 3.1.3 Đối tƣợng sở thực nghiệm 102 3.2 Quá trình tiến hành thực nghiệm sƣ phạm 102 3.2.1 Chuẩn bị cho trình thực nghiệm 102 3.2.2 Tiến hành thực nghiệm 103 3.2.3 Kết dạy thực nghiệm sƣ phạm 104 3.2.4 Xử lý kết thực nghiệm sƣ phạm 105 3.2.5 Phân tích kết thực nghiệm sƣ phạm 109 Tiểu kết chƣơng 112 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 113 Kết luận 113 Khuyến nghị 113 115 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Nhân loại bƣớc vào kỉ XXI, kỉ khoa học - kĩ thuật cơng nghệ Nhờ khối óc thơng minh đôi bàn tay khéo léo, ngƣời chiếm lĩnh đƣợc giới tự nhiên mà cải tạo để phục vụ nhu cầu phát triển vơ tận Ở thời đại này, giáo dục ngày phát triển lớn mạnh để đào tạo ngƣời toàn diện phục vụ cho nhu cầu xã hội Do ngƣời giáo viên khơng cung cấp cho học sinh kiến thức sách giáo khoa mà cần phải giúp em biết vận dụng linh hoạt, sáng tạo kiến thức vào vấn đề sống giới xung quanh Trong trình nhận thức học sinh, em lại hay mắc phải sai lầm định kiến thức, kĩ năng, tƣ Những sai lầm tránh khỏi học sinh Bên cạnh nhiều giáo viên có khả phát sai lầm học sinh giải tập hóa học, điều dẫn đến sai lầm không đƣợc học sinh nhận thấy kịp thời gây ảnh hƣởng đến lực giải tập hóa học học sinh Việc tìm ngun nhân sai lầm để có biện pháp hạn chế, sửa chữa chúng, giúp cho học sinh nhận thức đƣợc sai lầm khắc phục sai lầm này, nhằm rèn luyện lực giải tập hóa học cho học sinh đồng thời nâng cao hiệu dạy học hóa học trƣờng trung học phổ thơng Vì viêc phân tích, sửa chữa khắc phục sai lầm học sinh trình giải tập hóa học trƣờng trung học phổ thơng cần thiết Đã có số tác giả nghiên cứu sai lầm học sinh q trình giải tập hóa học trƣờng trung học phổ thông nhƣ : - Phan Thị Hằng (2010), Phân tích sai lầm trình hướng dẫn học sinh giải tập trắc nghiệm khách quan mơn hóa học trường trung học phổ thông Luận văn thạc sĩ , Trƣờng Đại học Vinh - Huỳnh Thị Thu Vỹ (2010), “Những sai lầm thường gặp giải tập sắt”, Tạp chí hóa học & ứng dụng, số năm 2010, tr.4-6 Tuy nhiên tác giả phân tích sai lầm học sinh trình giải tập hóa học mà chƣa thấy tác giả sâu vào việc tìm biện pháp khắc phục sai lầm Với lý trên, tơi chọn đề tài nghiên cứu “Khắc phục sai lầm học sinh q trình giải tập hóa học phần kim loại lớp 12 trung học phổ thông” Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu, phân tích sai lầm học sinh trình giải tập hóa học, sở tìm cách khắc phục sai lầm Nhiệm vụ đề tài - Nghiên cứu tài liệu có liên quan đến tập hóa học - Tìm hiểu ngun nhân dẫn đến sai lầm học sinh trình giải tập hóa học phần kim loại lớp 12 trung học phổ thông - Đề xuất số biện pháp khắc phục sai lầm học sinh q trình giải tập hóa học phần kim loại lớp 12 trung học phổ thông - Lựa chọn xây dựng hệ thống tập nhằm khắc phục sai lầm học sinh trình giải tập hóa học phần kim loại lớp 12 trung học phổ thông - Thực nghiệm sƣ phạm để kiểm tra đánh giá hiệu quả, tính khả thi biện pháp đề Khách thể đối tƣợng nghiên cứu 4.1 Khách thể nghiên cứu Quá trình dạy học hóa học trƣờng phổ thơng 4.2 Đối tượng nghiên cứu Những biện pháp khắc phục sai lầm học sinh trình giải tập hóa học phần kim loại lớp 12 trung học phổ thông Phạm vi nghiên cứu - Học sinh lớp 12 trƣờng trung học phổ thông huyện Hƣng Hà, tỉnh Thái Bình - Phần kim loại lớp 12 trung học phổ thông Giả thuyết khoa học Nếu giáo viên phân tích đƣợc sai lầm học sinh, đề xuất sử dụng biện pháp thích hợp có hiệu để khắc phục sai lầm q trình giải tập hóa học nâng cao chất lƣợng dạy học mơn hóa học lớp 12 trung học phổ thông Phƣơng pháp nghiên cứu 7.1 Phương pháp nghiên cứu lý luận - Nghiên cứu vấn đề lý luận có liên quan đến đề tài - Nghiên cứu tài liệu, sách giáo khoa, sách giáo viên, sách thí nghiệm sách tham khảo, đề thi cao đẳng, đại học… 7.2 Phương pháp thực tiễn - Tìm hiểu thực tiễn dạy học trƣờng trung học phổ thông nhằm phát vấn đề nghiên cứu - Phƣơng pháp chuyên gia: hỏi ý kiến giảng viên khoa Hóa khoa Tâm lý - Giáo dục nhƣ giáo viên hóa học trƣờng phổ thông - Phƣơng pháp điều tra, thu thập thơng tin - Phƣơng pháp phân tích, tổng hợp: dựa số liệu thu đƣợc để tìm hiệu biện pháp khắc phục sai lầm học sinh trình giải tập hóa học phần kim loại lớp 12 trung học phổ thơng 7.3 Phương pháp thống kê tốn học Xử lý số liệu thu đƣợc từ phiếu thăm dò ý kiến kết kiểm tra lớp thực nghiệm đối chứng, xác định tính khả thi đề tài Những đóng góp đề tài - Phân tích đƣợc số nguyên nhân dẫn đến sai lầm học sinh trình giải tập hóa học phần kim loại lớp 12 trung học phổ thông - Hệ thống đƣợc sai lầm học sinh giải tập hóa học phần kim loại lớp 12 trung học phổ thông - Đề xuất đƣợc ba biện pháp để khắc phục đƣợc sai lầm học sinh giải tập hóa học phần kim loại lớp 12 trung học phổ thông - Hệ thống 180 tập trắc nghiệm để khắc phục, sửa chữa sai lầm học sinh giải tập hóa học phần kim loại lớp 12 trung học phổ thông Cấu trúc đề tài Ngoài phần mở đầu, kết luận khuyến nghị, tài liệu tham khảo, phụ lục, nội dung luận văn đƣợc trình bày chƣơng - Chƣơng Cơ sở lí luận thực tiễn đề tài - Chƣơng Khắc phục sai lầm học sinh q trình giải tập hố học phần kim loại lớp 12 trung học phổ thông - Chƣơng Thực nghiệm sƣ phạm CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Lý thuyết sai lầm [15,40] 1.1.1 Khái niệm sai lầm Theo từ điển Tiếng Việt nhà xuất khoa học xã hội, Hà Nội 1994 “sai lầm” có nghĩa trái với yêu cầu khách quan với lẽ phải, dẫn đến hậu không hay Sai lầm không xuất sống mà xuất học tập nghiên cứu khoa học Nhà triết học Khổng Tử (551- 479TCN) nói: “Sai lầm chân thật khơng sửa chữa sai lầm trƣớc mình” Alber Einstein lại nói tác hại sai lầm nghiên cứu khoa học: “Nếu mắc sai lầm lần đủ rồi” Trong giáo dục, I.A.Komenky khẳng định “Bất kỳ sai lầm làm cho học sinh nhƣ giáo viên không ý đến sai lầm cách nhận sửa chữa, khắc phục sai lầm” A.A.Stoliar lên tiếng nhắc nhở giáo viên rằng: “Không đƣợc tiếc thời gian để phân tích học sai lầm học sinh” 1.1.2 Sai lầm học sinh q trình giải tập hóa học phần kim loại lớp 12 trung học phổ thông (THPT) Sai lầm học sinh q trình giải tập hóa học phần kim loại lớp 12-THPT lỗi mà học sinh mắc phải nhƣ lỗi kiến thức, kĩ tƣ trình giải tập dẫn tới việc tìm kết khơng theo yêu cầu đề 1.1.2.1 Về kiến thức lí thuyết Trong q trình giải tập phần kim loại lớp 12-THPT học sinh thƣờng mắc sai lầm kiến thức lí thuyết sau : - Khơng nắm đƣợc chất nhớ qui luật xếp dãy điện hóa kim loại, khơng hiểu đƣợc qui tắc α nên thƣờng sai lầm xác định kim loại tác dụng với axit, kim loại tác dụng với dung dịnh muối; sai lầm xác định điện cực pin điện hóa; xác định kim loại bị ăn mịn; không xác định đƣợc thứ tự trao đổi electron điện cực Kim Kiến thức loại Hiểu đƣợc: kiềm - Vị trí bảng tuần hồn, cấu hình electron ngun tử, tính thổ chất vật lí, trạng thái tự nhiên, lƣợng ion hoá, số oxi hoá, điện cực chuẩn kim loại kiềm thổ - Tính chất hố học: Tính khử mạnh sau kim loại kiềm (tác dụng với oxi, clo, axit) Kĩ - Dự đốn, kiểm tra dự đốn thí nghiệm kết luận đƣợc tính chất hố học chung kim loại kiềm thổ - Tiến hành số thí nghiệm nghiên cứu tính chất hố học - Viết PTHH minh họa tính chất hóa học - Giải đƣợc tập : Tính thành phần % khối lƣợng kim loại hỗn hợp phản ứng; xác định tên kim loại, số tập khác có liên quan Một Kiến thức số hợp Hiểu đƣợc: chất - Tính chất hoá học, ứng dụng Ca(OH)2, CaCO3,CaSO4.2H2O kim - Khái niệm nƣớc cứng (tính cứng tạm thời, vĩnh cửu, toàn loại phần), tác hại nƣớc cứng; cách làm mềm nƣớc cứng kiềm Kĩ thổ - Dự đốn, kiểm tra dự đốn thí nghiệm kết luận đƣợc tính chất hố học Ca(OH)2 - Viết PTHH minh họa tính chất hóa học - Nhận biết số ion kim loại kiềm thổ phƣơng pháp hố học - Giải đƣợc tập: Tính thành phần % khối lƣợng muối hỗn hợp phản ứng, tập khác có liên quan Kiến thức Nhơm Hiểu đƣợc: - Vị trí bảng tuần hồn, cấu hình electron ngun tử, lƣợng ion hố, điện cực chuẩn, tính chất vật lí, trạng thái tự 180 nhiên, ứng dụng nhôm - Nhôm kim loại có tính khử mạnh ( Phản ứng nhôm với phi kim, dung dịch axit, nƣớc, dung dịch kiềm, oxit kim loại) - Nguyên tắc sản xuất nhơm phƣơng pháp điện phân oxit nóng chảy Kĩ - Quan sát mẫu vật, thí nghiệm, rút kết luận tính chất hóa học nhận biết ion nhôm - Viết PTHH minh hoạ tính chất hố học nhơm - Sử dụng bảo quản hợp lý đồ dùng nhôm - Giải đƣợc tập: Tính % khối lƣợng nhơm hỗn hợp kim loại phản ứng, số tập có liên quan Một Kiến thức số hợp Biết đƣợc: chất - Tính chất vật lí ứng dụng số hợp chất: Al 2O3, Al(OH)3 , muối nhơm nhơm Hiểu đựoc: - Tính chất lƣỡng tính Al2O3, Al(OH)3 - Cách nhận biết ion nhôm dung dịch Kĩ Dự đoán, kiểm tra thí nghiệm kết luận đƣợc tính chất hóa học nhôm, - Nhận biết ion nhôm - Viết PTHH minh hoạ tính chất hố học hợp chất nhơm - Sử dụng bảo quản hợp lí đồ dùng nhơm - Giải tập: Tính khối lƣợng boxit để sản xuất lƣợng nhôm xác định theo hiệu suất phản ứng; Tính % khối lƣợng nhơm oxit hỗn hợp, tập khác có liên quan Chương – Crôm - Sắt - Đồng Crom Kiến thức Hiểu đƣợc: - Vị trí bảng tuần hồn , cấu hình electron ngun tử, 181 lƣợng ion hoá, điện cực chuẩn, trạng thái oxi hố , tính chất vật lí crom - Tính chất hố học: Crom có tính khử - Phƣơng pháp sản xuất crom Kĩ - Dự đoán, kiểm tra thí nghiệm kết luận đƣợc tính chất hóa học crom - Viết PTHH minh hoạ tính khử crom - Giải đƣợc tập: Tính % khối lƣợng crom hỗn hợp phản ứng, xác định tên kim loại phản ứng, tập khác có liên quan Một số Kiến thức hợp chất Biết đƣợc: crom - Tính chất vật lí, nguyên tắc điều chế ứng dụng số hợp chất crom Hiểu đƣợc : + Tính khử hợp chất crom (II): CrO, Cr(OH)2, muối crom(II) + Tính oxi hóa / khử hợp chất crom (III): Cr2O3, Cr(OH)3, muối crom(III) + Tính oxi hóa mạnh hợp chất crom (VI): CrO3, muối cromat đicromat Kĩ - Dự đốn, kiểm tra thí nghiệm kết luận đƣợc tính chất hố học hợp chất crom - Viết PTHH minh hoạ tính chất hố học - Giải tập: Tính % khối lƣợng oxit crom, muối crom phản ứng, xác định tên kim loại oxit kim loại phản ứng theo số liệu thực nghiệm, tập khác có nội dung liên quan 182 Sắt Kiến thức Hiểu đƣợc: - Vị trí bảng tuần hồn, cấu hình electron ngun tử sắt, ion Fe2+, Fe3+, lƣợng ion hoá, điện cực chuẩn cặp Fe3+/ Fe2+ , Fe2+ / Fe, số oxi hoá, tính chất vật lí - Tính chất hố học sắt : tính khử trung bình (tác dụng với oxi, lƣu huỳnh, clo, nƣớc, dung dịch axit, dung dịch muối) Biết đƣợc tự nhiên sắt dạng oxit sắt, FeCO3, FeS2 Kĩ - Dự đoán, kiểm tra thí nghiệm kết luận đƣợc tính chất hóa học sắt - Viết PTHH minh hoạ tính khử sắt - Giải đƣợc tập: Tính % khối lƣợng sắt hỗn hợp phản ứng, xác định tên kim loại dựa vào số liệu thực nghiệm, tập khác có nội dung liên quan Một số Kiến thức hợp chất Biết đƣợc: sắt - Tính chất vật lí, nguyên tắc điều chế ứng dụng số hợp chất sắt Hiểu đƣợc : + Tính khử hợp chất sắt (II): FeO, Fe(OH)2, muối sắt (II) + Tính oxi hóa hợp chất sắt (III): oxit, hiđroxit , muối + Tính bazơ FeO, Fe(OH)2, Fe2O3, Fe(OH)3 Kĩ - Dự đoán, kiểm tra thí nghiệm kết luận đƣợc tính chất hoá học hợp chất sắt - Viết PTHH minh hoạ tính chất hố học - Nhận biết đƣợc ion Fe2+, Fe3+trong dung dịch - Giải đƣợc tập: Tính % khối lƣợng muối sắt oxit sắt phản ứng, xác định cơng thức hố học oxit sắt theo số liệu thực nghiệm, tập khác có nội dung liên quan 183 Hợp Kiến thức kim Biết đƣợc: sắt - Khái niệm phân loại gang, sản xuất gang (nguyên tắc, nguyên liệu, cấu tạo chuyển vận lò cao, biện pháp kĩ thuật) - Khái niệm phân loại thép, sản xuất thép - ứng dụng gang, thép Kĩ - Quan sát mơ hình, hình vẽ, sơ đồ rút đƣợc nhận xét nguyên tắc trình sản xuất gang, thép - Viết phƣơng trình phản ứng oxi hố - khử xảy lị luyện gang, luyện thép - Phân biệt đƣợc số đồ dùng gang, thép - Sử dụng bảo quản hợp lí đƣợc đồ dùng hợp kim sắt - Giải đƣợc tập: Tính khối lƣợng quặng sắt cần thiết để sản xuất lƣợng gang xác định theo hiệu suất, tập khác có nội dung liên quan Đồng Kiến thức số Hiểu đƣợc: hợp chất - Vị trí bảng tuần hồn, cấu hình electron ngun tử, đồng lƣợng ion hố, điện cực chuẩn, tính chất vật lí - Tính chất hố học: Đồng kim loại có tính khử yếu (tác dụng với phi kim, dung dịch muối, axit có tính oxi hố mạnh) Biết đƣợc: - Tính chất CuO, Cu(OH)2 (tính lƣỡng tính, tính tan), CuSO4.5H2O (màu, tính tan, nhiệt phân) - ứng dụng đồng hợp chất Kĩ - Viết PTHH minh hoạ tính chất đồng số hợp chất - Sử dụng bảo quản đồng hợp lí dựa vào tính chất 184 - Giải đƣợc tập: Tính % khối lƣợng đồng hay hợp chất đồng hỗn hợp chất phản ứng, tập khác có nội dung liên quan Sơ lƣợc Kiến thức vàng, Biết đƣợc: bạc niken, - Vị trí vàng, bạc, niken, kẽm, chì thiếc bảng tuần kẽm, chì, hồn, cấu hình electron ngun tử., tính chất vật lí thiếc - Tính chất hóa học : tính khử - Ứng dụng quan trọng Kĩ - Viết phƣơng trình hố học minh hoạ tính chất kim loại cụ thể - Sử dụng bảo quản hợp lí đồ dùng làm kim loại vàng, bạc, niken, kẽm, thiếc chì - Giải đƣợc tập: Tính % khối lƣợng kim loại hỗn hợp phản ứng, xác định tên kim loại, tập tổng hợp có nội dung liên quan 185