Phát triển năng lực khoa học cho học sinh thông qua hệ thống bài tập hóa học phần phi kim hóa học 11 nâng cao

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC ************** PHẠM THỊ MAI ANH PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC KHOA HỌC CHO HỌC SINH THÔNG QUA HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC PHẦN PHI KIM - HÓA HỌC 11 NÂNG CAO LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM HÓA HỌC HÀ NỘI - 2015 i ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC ************** PHẠM THỊ MAI ANH PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC KHOA HỌC CHO HỌC SINH THƠNG QUA HỆ THỐNG BÀI TẬP HĨA HỌC PHẦN PHI KIM - HÓA HỌC 11 NÂNG CAO LUẬN VĂN THẠC SỸ SƯ PHẠM HÓA HỌC Chuyên ngành: Lý luận phương pháp dạy học mơn Hóa học Mã số: 60 14 01 11 Cán hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Đức Dũng HÀ NỘI - 2015 ii LỜI CẢM ƠN Tác giả xin gửi lời cảm ơn trân trọng đến Ban Giám hiệu, cán quản lý trường Đại học Giáo Dục – Đại học Quốc gia Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi để khóa học hồn thành tốt đẹp Cùng với học viên lớp Cao học Lý luận phương pháp dạy học( mơn Hóa học), chân thành cảm ơn q thầy giảng viên tận tình giảng dạy, mở rộng làm sâu kiến thức chuyên môn, chuyển hiểu biết loại Giáo dục học Hóa học đến cho chúng tơi Đặc biệt, tác giả chân thành cảm ơn TS Nguyễn Đức Dũng, thầy không quản ngại thời gian cơng sức, hướng dẫn tận tình vạch định hướng sáng suốt giúp tác giả hoàn thành tốt luận văn Tác giả xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô giáo em học sinh trường THPT Chuyên Trần Phú trường THPT Thái Phiên – Thành phố Hải Phịng có nhiều giúp đỡ trình thực nghiệm sư phạm đề tài Cuối cùng, xin cảm ơn gia đình, bạn bè thân thuộc chỗ dựa tinh thần vững chắc, giúp tác giả thực tốt luận văn Hà Nội, tháng 11 năm 2014 Tác giả Phạm Thị Mai Anh iii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i NHỮNG CỤM TỪ VIẾT TẮT SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN ii DANH MỤC BẢNG, BIỀU iii DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ iv MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Lịch sử vấn đề nghiên cứu 2.1 Trên giới 2.2 Ở Việt Nam 3 Mục đích nghiên cứu 4 Nhiệm vụ nghiên cứu Khách thể đối tượng nghiên cứu Vấn đề nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Giả thuyết khoa học Phương pháp nghiên cứu 9.1 Phương pháp nghiên cứu lí luận 9.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn 9.3 Phương pháp xử lý thông tin 10 Đóng góp đề tài CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG BÀI TẬP HÓA HỌC ĐỂ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC KHOA HỌC CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 1.1 Định hướng đổi chương trình giáo dục từ nội dung sang lực 1.1.1 Chương trình giáo dục định hướng nội dung dạy học 1.1.2 Chương trình giáo dục định hướng phát triển lực 1.2 Năng lực phát triển lực cho học sinh Trung học phổ thông 1.2.1 Khái niệm lực 1.2.2 Các loại lực 11 1.2.3 Năng lực học sinh Trung học phổ thông 13 1.2.4 Các phương pháp đánh giá lực học sinh 13 1.3 Năng lực khoa học 16 1.3.1 Khái niệm lực khoa học 16 1.3.2 Cấu trúc lực khoa học 18 1.4.3 Những biểu lực khoa học 20 1.4.4 Biện pháp phát triển lực khoa học cho học sinh THPT 21 1.4 Bài tập hóa học 22 1.4.1 Khái niệm tập hóa học 22 1.4.2 Ý nghĩa, tác dụng tập hóa học 22 1.4.3 Phân loại BTHH 23 1.4.4 Xu hướng xây dựng tập hóa học 26 1.4.5 Những đặc điểm tập theo định hướng lực 27 1.4.6 Các bậc trình độ tập theo định hướng lực 28 1.4.7 Quy trình biên soạn câu hỏi/bài tập kiểm tra, đánh giá theo định hướng lực chủ đề 29 1.5 Thực trạng việc sử dụng tập hóa học phát triển lực khoa học cho học sinh trình dạy học Hóa học số trường trung học phổ thơng Thành phố Hải Phòng 29 1.5.1 Điều tra thực trạng việc sử dụng tập hóa học phát triển lực khoa học cho học sinh q trình dạy học Hóa học số trường trung học phổ thông Thành phố Hải Phòng 29 1.5.2 Đánh giá kết điều tra 30 Tiểu kết chương 34 CHƯƠNG 35 PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC KHOA HỌC CHO HỌC SINH 35 THƠNG QUA HỆ THỐNG BÀI TẬP HĨA HỌC PHẦN PHI KIM 35 - HÓA HỌC 11 NÂNG CAO 35 2.1 Phân tích nội dung, cấu trúc chương trình phần phi kim - Hóa học 11 nâng cao 35 2.1.1 Mục tiêu phần phi kim - Hóa học 11 nâng cao 35 2.1.2 Phân phối chương trình phần phi kim - Hóa học 11 nâng cao 36 2.1.3 Một số điểm cần ý nội dung PPDH phần phi kim - Hóa học 11 nâng cao 37 2.2 Nguyên tắc tuyển chọn quy trình xây dựng tập Hóa học để phát triển lực khoa học cho học sinh trung học phổ thông 39 2.2.1 Nguyên tắc tuyển chọn xây dựng tập Hóa học để phát triển lực khoa học cho học sinh trung học phổ thông 39 2.2.2 Quy trình xây dựng tập hóa học để phát triển lực khoa học cho học sinh trung học phổ thông 40 2.2.3 Nguyên tắc xếp hệ thống tập Hóa học để phát triển lực khoa học cho học sinh trung học phổ thông 45 2.3 Hệ thống tập hoá học phần phi kim - Hóa học 11 nâng cao để phát triển lực khoa học cho học sinh trung học phổ thông 45 2.3.1 Hệ thống tập chương “Nhóm nitơ” 45 2.3.2 Hệ thống BTHH chương “Nhóm cacbon” 59 2.4 Sử dụng hệ thống BTHH nhằm phát triển NLKH cho HS THPT 67 2.4.1 Phát triển NLKH cho HS dạy nghiên cứu kiến thức thơng qua sử dụng tập có kiến thức thực hành, thực tiễn 67 2.4.2 Phát triển NLKH cho HS ôn tập, luyện tập thông qua sử dụng tập có kiến thức thực hành, thực tiễn 69 2.4.3 Phát triển NLKH cho HS dạy thực hành 71 2.4.4 Phát triển NLKH cho HS thông qua tập sử dụng dạy học theo dự án 71 2.5 Một số kế hoạch dạy học (giáo án) minh họa 74 2.5.1 Kế hoạch dạy học Bài dạy nghiên cứu kiến thức (dạy học theo dự án) 75 2.5.2 Kế hoạch dạy học 2: Bài dạy ôn tập, luyện tâp 80 2.5.3 Kế hoạch dạy học 3: Bài dạy thực hành 84 Tiểu kết chương 87 Chương THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 89 3.1 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 89 3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 89 3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 89 3.2 Nội dung kế hoạch thực nghiệm sư phạm 89 3.2.1 Nội dung thực nghiệm sư phạm 89 3.2.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 90 3.3 Kết đánh giá thực nghiệm sư phạm 91 3.3.1 Kết thực nghiệm sư phạm 91 3.3.2 Đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 94 Tiểu kết chương 98 KẾT LUẬN CHUNG VÀ KHUYẾN NGHỊ 99 KẾT LUẬN CHUNG 99 MỘT SỐ ĐỀ XUẤT 100 TÀI LIỆU THAM KHẢO 102 PHỤ LỤC 106 PHỤ LỤC 1: PHIẾU ĐIỀU TRA 106 PHỤ LỤC 2: BẢNG KIỂM QUAN SÁT 112 PHỤ LỤC ĐỀ, ĐÁP ÁN BÀI KIỂM TRA 114 PHIẾU ĐIỀU TRA SỐ DÀNH CHO GIÁO VIÊN THPT VỀ TRIỂN KHAI HỆ THỐNG BÀI TẬP ĐÃ XÂY DỰNG Xin thầy cô cho ý kiến hệ thống tập triển khai trình dạy học hai chương phần phi kim – Hóa học 11 nâng cao Đánh giá thầy/ cô hệ thống tập HT BTHH đảm bảo tính khoa học HT BTHH đảm bảo tính đa dạng HT BTHH phù hợp với chương trình THPT Sử dụng HT BTHH xây dựng phát triển NLKH HS Thầy/ cô đánh mức độ phát triển NLKH cho HS sử dụng HT BTHH xây dựng: Tốt 111 PHỤ LỤC BẢNG KIỂM QUAN SÁT PHIẾU TỰ ĐÁNH GIÁ SỰ TIẾN BỘ VỀ NĂNG LỰC KHOA HỌC (của học sinh) Họ tên học sinh: Lớp Trường THPT Bảng kiểm : Quan sát phát triển NLKH HS giải tập hoá học Kết NĂNG LỰC KHOA HỌC Nhận diện câu hỏi có khả nghiên cứu Điểm 10 khoa học hóa học Xác định từ khóa để tìm kiếm 10 thơng tin Hóa học Xác nhận đặc trưng chủ yếu nghiên cứu 10 khoa học hóa học Áp dụng kiến thức hóa học tình thực 10 Mô tả làm sáng tỏ tượng hóa học 10 Dự đốn, mơ tả, giải thích thí nghiệm hóa học 10 tương tự Hiểu khoa học đưa kết luận 10 Đưa lí để ủng hộ bác bỏ nhận định 10 vấn đề hóa học Kết nối kiện để đưa phán đoán vấn 10 đề hóa học tương tự hệ 10 Có niềm tin hứng thú mơn Hóa học 112 10 Đạt BẢNG KIỂM QUAN SÁT ĐÁNH GIÁ SỰ TIẾN BỘ VỀ NĂNG LỰC KHOA HỌC CỦA HỌC SINH (Của giáo viên) NĂNG LỰC KHOA HỌC Nhận diện câu hỏi có khả nghiên cứu khoa học hóa học Xác định từ khóa để tìm kiếm thơng tin Hóa học Xác nhận đặc trưng chủ yếu nghiên cứu khoa học hóa học Áp dụng kiến thức hóa học tình thực Mơ tả làm sáng tỏ tượng hóa học Dự đốn, mơ tả, giải thích thí nghiệm hóa học tương tự Hiểu khoa học đưa kết luận Đưa lí để ủng hộ bác bỏ nhận định vấn đề hóa học Kết nối kiện để đưa phán đoán vấn đề hóa học tương tự hệ 10 Có niềm tin hứng thú mơn Hóa học 113 PHỤ LỤC ĐỀ, ĐÁP ÁN BÀI KIỂM TRA Đề số 1: I - MỤC TIÊU BÀI KIỂM TRA Kiểm tra mức độ HS - Kiến thức: + Tính chất vật lí, tính chất hóa học nitơ số hợp chất quan trọng nitơ + Ứng dụng phương pháp điều chế (N2, NH3, HNO3, muối nitrat) - - Về kĩ năng: - Giải thích ứng dụng, phương pháp điều chế sở tính chất vật lý tính chất hóa học chất - Giải dạng BTHH có liên quan đến kiến thức nitơ hợp chất nitơ - Vận dụng kiến thức, kĩ học để giải tình phát sinh thực tiễn BT - Giáo dục tình cảm, thái độ: - Hứng thú say mê học tập, phương pháp tư nghiên cứu hóa học - Ý thức bảo vệ mơi trường khơng khí, đất, nước - Năng lực - Năng lực phát giải vấn đề - Năng lực vận dụng khái quát hóa - Năng lực khoa học AI - MA TRẬN ĐỀ KIỂM TRA Nội dung kiến thức Nitơ 114 tuần hồn , cấu hình ngun nguyên tố nitơ -Nêu cấu tạo tính chất vật lí (trạng màu, khối, tính tan), ứng chính, thái phương điều nghiệp Số câu (điểm) (1 điểm) - Nêu tính chất (trạng màu, tan, ứng chính, Amoniac 115 điều muối amoni amoniac phòng nghiệm nghiệp - Nêu tính chất amoni ứng dịch phản ứng nhiệt phân) dụng muối amoni -Nhận biết (mô tả) nghiệm, tiễn đến amoniac muối amoni Số câu (điểm) (1 điểm) - Nêu Axit tạo nitric tính chất vật lí muối (trạng nitrat màu lượng 116 tính dụng, cách điều chế phịng thí nghiệm nghiệp amoniac) - Nêu cách nhận biết ion NO3 phương pháp hóa học -Nhận biết (mơ tả) tượng thí nghiệm, thực tiễn liên quan đến axit nitric muối nitrat Số câu (điểm) (1 điểm) Tổng số câu Tổng số điểm III BIÊN SOẠN ĐỀ KIỂM TRA Câu Khí N2 khí trơ giá thành thấp sử dụng rộng rãi công nghiệp, thực phẩm, y tế Nguyên nhân nitơ trơ điều kiện thường (3đ) 117 A có bán kính ngun tử nhỏ B phân tử N2 khơng phân cực C nitơ có độ âm điện lớn nhóm VA *D liên kết phân tử N2 liên kết ba, có lượng liên kết lớn Câu Người ta thu khí phương pháp dời chỗ khơng khí (theo hình hình 2) phương pháp dời chỗ nước (theo hình 3) Trong phịng thí nghiệm, khí amoniac thu theo hình *A (1) B (2) C (3) D (2) (3) Câu Khi cho dung dịch NH3 đến dư vào dung dịch AlCl3 Hiện tượng xảy A có khói trắng xuất B có kết tủa trắng xuất có có khí bay *C có kết tủa trắng xuất không tan dư NH3 D có kết tủa trắng xuất tan dư NH3 Câu Cho phản ứng: N (k) + 3H (k) pháp làm cân chuyển dịch theo chiều thuận A giảm nhiệt độ giảm áp suất *C giảm nhiệt độ tăng áp suất Câu Để điều chế HNO3 phịng thí nghiệm, hoá chất cần sử dụng *A NaNO3 rắn dd H2SO4 đặc B dd NaNO3 dd HCl đặc C dd NaNO3 dd H2SO4 đặc D NaNO3 rắn dd HCl đặc Câu Hoà tan hoàn toàn 8,862 gam hỗn hợp gồm Al Mg vào dung dịch HNO loãng, thu dung dịch X 3,136 lít (ở đktc) hỗn hợp Y gồm hai khí khơng màu, có khí hóa nâu khơng khí Khối lượng Y 5,18 gam 118 Cho dung dịch NaOH (dư) vào X đun nóng, khơng có khí mùi khai Phần trăm khối lượng Al hỗn hợp ban đầu A 19,53% *B 12,80% C 10,52% D 15,25% Câu Cho 0,448 lít khí NH3 (đktc) qua ống sứ chứa 16 gam CuO nung nóng, thu chất rắn X (giả sử phản ứng xảy hoàn toàn) Phần trăm khối lượng Cu X *A 12,37% B 87,63% C 14,12% D 85,88% Câu Thí nghiệm với dung dịch HNO thường sinh khí độc NO2 Để hạn chế khí NO2 từ ống nghiệm, người ta nút ống nghiệm A khô B bơng có tẩm nước *C bơng có tẩm nước vơi D bơng có tẩm giấm ăn Câu Để nhận biết ba axit đặc, nguội: HCl, HNO3, H2SO4, chứa riêng biệt ba lọ bị nhãn, ta dùng thuốc thử A Fe B CuO C Al *D Cu - Câu 10 Nồng độ ion NO3 nước uống tối đa cho phép mg/l Nếu thừa - ion NO3 gây loại bệnh thiếu máu tạo thành nitrosamin (một hợp - chất gây ung thư đường tiêu hóa) Để nhận biết ion NO3 người ta dùng Cu dung dịch H2SO4 loãng, đun nóng A phản ứng tạo dung dịch có màu xanh khí khơng mùi làm xanh giấy quỳ ẩm B phản ứng tạo dung dịch có màu vàng nhạt C phản ứng tạo kết tủa màu xanh *D phản ứng tạo dung dịch có màu xanh khí khơng màu hố nâu khơng khí 119 Đề số 2: Làm tương tự đề 1, xây dựng đề số 2: Câu Khí CO khử cặp chất Câu Khi có nạn nhân bị ngộ độc khí CO, ta sơ cứu sau : Đưa nạn nhân khỏi nơi có khí độc Tạo phương tiện đưa nạn nhân đến sở y tế nhanh nhất, gần nhất, đồng thời gọi cấp cứu bệnh viện, xe cấp cứu có trang bị oxi Hô hấp nhân tạo, nạn nhân thở yếu, ngưng thở Đặt chỗ thống khí Thứ tự sơ cứu hợp lí xếp sau : A 1, 2, 3, Câu Khí CO2 có lẫn khí SO2 Có thể thu CO2 tinh khiết dẫn hỗn hợp qua bình đựng dung dịch *A Br2 H2SO4 đặc B Na2CO3 H2SO4 đặc C NaOH H2SO4 đặc D KMnO4 CaO Câu Dung dịch nước vôi để lâu khơng khí thường xuất vẩn đục có phản ứng B Ca 2+ + CO3 C CaCO + CO2 D Ca(HCO3)2 Câu Hiệu ứng nhà kính tượng Trái đất ấm dần lên xạ có bước sóng dài vùng hồng ngoại bị giữ lại, mà không xạ ngồi vũ trụ Ngun nhân gây hiệu ứng nhà kính chất khí A N2 *B CO2 C SO2 D O3 Câu Phát biểu không là: A Bình chữa cháy CO2 được dùng để dập tắt đám cháy thiết bị điện tử, đồ vật q thực phẩm phun khơng lưu lại chất chữa cháy vật cháy 120 nên không làm hư hỏng thêm vật B Bình chữa cháy CO2 thích hợp cho đám cháy phịng, buồng, hầm, nơi kín khuất gió C Bình chữa cháy CO2 hiệu với đám cháy ngồi trời hay nơi thống gió CO2 khuch tán nhanh khơng khí D Khơng dùng bình chữa cháy CO2 để dập tắt đám cháy than hay kim loại nóng đỏ Câu Thổi chậm cho hấp thụ 3,36 lít khí CO (ở đktc) vào lít dung dịch Ba(OH)2 0,1 M Hiện tượng quan sát A xuất kết tủa trắng *B xuất kết tủa trắng sau kết tủa tan dần C xuất kết tủa đen D ban đầu khơng có tượng, lúc sau có kết tủa trắng Câu CO2 không cháy không trì cháy nhiều chất nên dùng để dập tắt đám cháy Tuy nhiên CO2 không dùng để dập tắt đám cháy sau đây? A Đám cháy xăng dầu *B Đám cháy magiê nhôm B Đám cháy nhà cửa, quần áo D Đám cháy khí ga Câu Thuốc thử dùng phân biệt mẫu chất rắn: CaCO3, Na2CO3, KNO3 A dung dịch HCl B Dung dịch H2SO4 C H2O D dung dịch Ca(OH)2 Câu 10 Tại sở điêu khắc đá chân Ngũ Hành Sơn, Đà Nẵng, người ta dùng dung dịch chất X lỗng để tẩy rửa, đánh bóng tượng đá vôi Việc làm không nguy hại sức khoẻ người thợ, chất X ngấm vào giếng ngầm gây ô nhiễm nguồn nước khu vực X A NaOH B NaCl C HCl 121 *D H2SO4 SẢN PHẨM DẠY HỌC DỰ ÁN CỦA HỌC SINH 122 ... hệ thống tập Hóa học để phát triển lực khoa học cho học sinh trung học phổ thông 45 2.3 Hệ thống tập hố học phần phi kim - Hóa học 11 nâng cao để phát triển lực khoa học cho. .. Phi kim - Hóa học 11 Nâng cao theo định hướng phát triển lực người học, đặc biệt NLKH 34 Chương PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC KHOA HỌC CHO HỌC SINH THƠNG QUA HỆ THỐNG BÀI TẬP HĨA HỌC PHẦN PHI KIM - HÓA HỌC...ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC ************** PHẠM THỊ MAI ANH PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC KHOA HỌC CHO HỌC SINH THÔNG QUA HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC PHẦN PHI KIM - HÓA HỌC 11 NÂNG CAO