Bài báo đề cập đến việc sử dụng thí nghiệm để tạo tình huống có vấn đề thông qua việc cải tiến thí nghiệm nhằm tạo mâu thuẫn nhận thức, từ đó tạo hứng thú học tập cho học sinh trong dạy học bài Định luật bảo toàn khối lượng (Hóa học 8).
JOURNAL OF SCIENCE OF HNUE Educational Sci 2011, Vol 56, No 6, pp 145-150 TẠO TÌNH HUỐNG CĨ VẤN ĐỀ KHI SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM HĨA HỌC ĐỂ DẠY BÀI ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN KHỐI LƯỢNG (HĨA HỌC 8) Nguyễn Hồng Chiến Trường Cao đẳng Sư phạm Hà Nội Email: nhchien9111975@yahoo.com.vn Tóm tắt Sử dụng thí nghiệm dạy học mơn Hóa học phương pháp quan trọng để tích cực hóa hoạt động học sinh Thí nghiệm dạy học hóa học sử dụng theo cách khác để đạt mục đích dạy học Bài báo đề cập đến việc sử dụng thí nghiệm để tạo tình có vấn đề thơng qua việc cải tiến thí nghiệm nhằm tạo mâu thuẫn nhận thức, từ tạo hứng thú học tập cho học sinh dạy học Định luật bảo tồn khối lượng (Hóa học 8) Mở đầu Trong chương trình hóa học phổ thơng, việc dạy học thuyết hóa học định luật hóa học có vai trị quan trọng nhằm tạo nên hệ thống lí thuyết chủ đạo, giúp học sinh nghiên cứu chất hóa học tồn chương trình Theo xu hướng đổi phương pháp dạy học hóa học nay, thí nghiệm ngày áp dụng nhiều có nhiều ưu điểm việc hình thành khắc sâu kiến thức cho học sinh Thí nghiệm (TN) ngày khơng đơn mang tính chất kiểm chứng cho lí thuyết mà cịn dùng để nghiên cứu kiến thức mới, thí nghiệm nêu vấn đề ngày áp dụng nhiều dạy học nhằm tạo mâu thuẫn nhận thức, từ tạo động cơ, hứng thú học tập cho học sinh, giúp học sinh không nhớ lâu, hiểu vấn đề mà cịn rèn cho học sinh tính tích cực, chủ động giải vấn đề đặt Mặt khác, việc cải tiến thí nghiệm, sáng tạo thêm thí nghiệm khơng giúp học sinh nắm bài, biết áp dụng dạy để giải tình khác mà cịn giúp cho giáo viên ngày say mê với cơng việc mình, tạo động lực cho phát triển giáo dục nói chung giáo dục phổ thơng nói riêng Trong phạm vi báo này, xin gợi ý vài TN nêu vấn đề áp dụng giúp HS khắc sâu kiến thức dạy học Định luật bảo tồn khối lượng (Hóa học 8) 145 Nguyễn Hồng Chiến Nội dung nghiên cứu 2.1 Tình có vấn đề - Tình có vấn đề tình mà mâu thuẫn khách quan toán nhận thức học sinh chấp nhận vấn đề học tập mà họ cần giải được, kết họ nắm tri thức Trong đó, vấn đề học tập tình lí thuyết hay thực tiễn có chứa đựng mâu thuẫn biện chứng (kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo) biết với phải tìm mâu thuẫn đòi hỏi phải giải - Ba điều kiện tình có vấn đề dạy học là: + Có mâu thuẫn nhận thức biết phải tìm, có điều chưa biết cần tìm + Gây nhu cầu muốn biết kiến thức + Phù hợp với khả học sinh 2.2 Cách xây dựng tình có vấn đề dạy học hóa học Nguyên tắc chung: Dựa vào không phù hợp kiến thức có học sinh với yêu cầu đặt cho họ giải nhiệm vụ Theo nguyên tắc chung này, nêu ba cách tạo tình có vấn đề, ba kiểu tình có vấn đề dạy học hóa học Cách thứ nhất: Có thể tạo tình có vấn đề kiến thức học sinh có khơng cịn phù hợp (khơng đáp ứng được) với nhiệm vụ học tập thực nghiệm Cách thứ hai: Có thể tạo tình có vấn đề học sinh lựa chon đường bảo đảm việc giải nhiệm vụ đặt đường có Cách thứ ba: Có thể tạo tình có vấn đề học sinh phải tìm đường ứng dụng kiến thức học tập, thực tiễn tìm lời giải đáp cho câu hỏi “Tại sao” 2.3 2.3.1 Vận dụng quy trình tạo tình có vấn đề Định luật bảo tồn khối lượng Sự hình thành, phát triển ý nghĩa định luật bảo toàn khối lượng Nội dung định luật nghiên cứu lớp phát triển trình nghiên cứu hóa học dạng bảo tồn điện tích ion dung dịch, bảo tồn lượng, bảo tồn electron phản ứng oxihóa - khử Nội dung định luật giúp cho việc nghiên cứu quy luật bảo toàn khối lượng chất phản ứng hóa học, q trình biến đổi vận động vật chất 146 Tạo tình có vấn đề sử dụng thí nghiệm hóa học tự nhiên Từ nội dung định luật giúp cho học sinh giải thích chất q trình biến đổi chất nguyên tử bảo tồn, có liên kết ngun tử phân tử thay đổi Đây sở cho việc tính tốn định lượng chất phản ứng hóa học trở thành “phương pháp bảo tồn khối lượng” để giải tốn hóa học Nội dung định luật cịn sở để hình thành giới quan vật biện chứng cho học sinh, vật chất không mà chuyển từ dạng sang dạng khác, quan điểm chứng minh thực nghiệm hóa học 2.3.2 Áp dụng phương pháp sử dụng thí nghiệm để tạo tình có vấn đề dạy học Định luật bảo toàn khối lượng (SGK Hóa học Nxb Giáo dục, 2009) * Cải tiến thí nghiệm SGK Theo chúng tơi, TN đưa tương đối điển hình, TN sử dụng cân kĩ thuật đĩa thực tế khó đạt kết mong muốn cầm hai cốc cân lên để đổ hai dung dịch vào nhau, cân thăng thí nghiệm thực xong, cân khó trở trang thái thăng ban đầu Theo gợi ý sách giáo viên Hóa học 8, giáo viên nên sử dụng loại cân điện tử số (có đồ dùng thí nghiệm trang bị cho trường THCS) sử dụng dụng cụ thí nghiệm lọ đựng hóa chất có ống hút nhỏ giọt Khi đó, loại hóa chất chứa lọ thí nghiệm, loại hóa chất cịn lại chứa ống hút nhỏ giọt.Trong lúc tiến hành thí nhiệm, giáo viên cần bóp nhẹ vào bóp cao su ống hút nhỏ giọt, hóa chất chảy xuống lọ đựng phía dưới, phản ứng xảy ra, thao tác vừa dễ làm, vừa đảm bảo kết thí nghiệm mong đợi (Hình 1) * Gợi ý cách khắc sâu kiến thức định luật bảo toàn khối lượng cho HS thí nghiệm “có vấn đề ” Để học sinh khắc sâu kiến thức, giáo viên nên làm thêm TN để học sinh có nhìn tồn diện định luật bảo toàn khối lượng: - TN tạo chất bay hơi: + TN 1: Phản ứng kẽm dd axit sunfuric loãng - TN chất với oxi khơng khí (phản ứng cháy): + TN 2: Phản ứng cháy phoi bào sắt khơng khí + TN 3: Phản ứng cháy nến khơng khí * Chuẩn bị thí nghiệm Thí nghiệm - Dụng cụ: Cân kĩ thuật số, bình tam giác 100 ml, bóng bay (đồ chơi trẻ em loại nhỏ) - Hóa chất: Kẽm, dung dịch axit sunfuric lỗng 147 Nguyễn Hồng Chiến GV đựng dung dịch axit sunfuric loãng bình tam giác, thả vài miếng kẽm vào bóng bay bịt bóng bay miệng bình tam giác cho miếng kẽm khơng bị rơi vào bình tam giác, làm thí nghiệm, cần cầm bóng bay dốc ngược, tồn lượng kẽm rơi vào bình phản ứng Thí nghiệm - Dụng cụ: Cân đĩa (cân kĩ thuật đĩa cân), diêm - Hóa chất: Nến (parafin): có khối lượng GV chọn nến có khối lượng (nên dùng loại cốc nhỏ) cho đặt bên đĩa cân nến, cân trạng thái thăng Thí nghiệm - Dụng cụ: Cân quang (loại đĩa cân), diêm - Hóa chất: Sắt (phoi bào mỏng) GV treo cân quang bên 2g phoi bào sắt Yêu cầu: cụm phoi bào nằm gọn phía trên, lịng đĩa cân để đốt sản phẩm phản ứng khơng bị rơi ngồi * Cách tạo tính có vấn đề tiến hành TN Sau cho HS tự rút nhận xét: Trong phản ứng hóa học, tổng khối lượng chất sản phẩm tổng khối lượng chất tham gia phản ứng (Định luật bảo toàn khối lượng) Giáo viên tạo tình có vấn đề giúp học sinh khắc sâu kiến thức cách đặt câu hỏi: Định luật bảo tồn khối lượng có phải trường hợp? GV thực TN 1: Thả vài viên kẽm vào lọ đựng dd axit sunfuric Hiện tượng: Có phản ứng hóa học xảy (trong bình phản ứng có bọt khí sinh ra), số cân thay đổi liên tục (khối lượng vật cân nhẹ dần) GV đặt tiếp câu hỏi: Phải định luật bảo toàn khối lượng khơng cịn nữa? Khi định luật bảo toàn khối lượng trường hợp này? - Thơng tin phản hồi: + Đã có chất khí tạo bay mất, vật cân nhẹ dần + PTHH: Kẽm + dd axit clohidric → kẽm clorua + hidro(K) + Nếu ta thu khí sinh này, định luật bảo tồn khối lượng Để chứng minh cho kết luận trên, GV cho HS tiến hành TN 1, lượng khí sinh giữ lại bóng bay gắn miệng bình phản ứng, khối lượng vật cân trước sau phản ứng bảo tồn (Hình 2) - Để phát triển mở rộng định luật bảo tồn khối lượng, giáo viên cho học sinh làm thêm TN2 TN3 (hai TN tiến hành lúc), HS đốt nến thí nghiệm 2, HS khác đốt búi sắt TN 148 Tạo tình có vấn đề sử dụng thí nghiệm hóa học Hình Hình Sau thời gian, có hai tượng ngược hai TN: TN 2, bên đĩa cân chứa nến cháy nhẹ dần (đĩa cân dần cao phía bên kia), cịn TN 3, bên đĩa cân chứa búi sắt cháy nặng dần (Hình 3) Hình Câu hỏi đặt là: Cùng phản ứng đốt cháy, tượng hai TN lại ngược nhau? Thông tin phản hồi: TN 2: Sắt + oxi (có khơng khí) → oxít sắt từ TN 3: Parafin + oxi (có khơng khí) → nước(K) + cacbonđioxit(K) Ở TN2, sản phẩm phản ứng có sắt oxit chất rắn, rơi xuống đĩa cân, thành phần sản phẩm lúc cịn có thêm phần khối lượng oxi, vậy, nặng so với bên có sắt ngun chất Cịn TN3, sản phẩm phản ứng nước cacbonđioxit chất khí bay vào khơng khí, khối lượng nhẹ dần so với đĩa cân bên - Như vậy, qua thí nghiệm trên, học sinh đươc biết, phương trình hóa 149 Nguyễn Hồng Chiến học phương trình biểu thị tất chất tham gia tạo thành sau phản ứng, chất tồn trạng thái Và cách viết phương trình hóa học phản ứng, định luật bảo tồn khối lượng Và ngược lại, định luật bảo tồn khối lượng đúng, phương trình hóa học viết Kết luận Hóa học môn khoa học thực nghiệm, thực tế chứng minh thực nghiệm hóa học giúp ích nhiều cơng việc dạy học, khơng giúp học sinh nắm kiến thức mà giúp học sinh nhớ lâu qua “mắt thấy tai nghe”, thực nghiệm hóa học cịn rèn cho học sinh khả suy đốn, cách tìm đường giải vấn đề đặt Đó mục tiêu giáo dục phổ thơng ngày Dạy học tích cực ngày phát huy ưu điểm dạy học, thí nghiệm hóa học khơng đơn mang tính chất kiểm chứng cho lí thuyết, thí nghiệm nêu vấn đề ngày áp dụng nhiều dạy – học nhằm tạo mâu thuẫn nhận thức, từ tạo động cơ, hứng thú học tập cho học sinh, giúp học sinh không nhớ lâu, hiểu vấn đề mà cịn rèn cho học sinh tính tích cực, chủ động giải vấn đề đặt Mặt khác, việc cải tiến thí nghiệm, sáng tạo thêm thí nghiệm tạo hứng thú học tập cho học sinh, giúp học sinh nắm bài, biết áp dụng dạy để giải tình khác mà cịn giúp cho giáo viên ngày say mê với công việc mình, tạo động lực cho phát triển giáo dục nói chung giáo dục phổ thơng nói riêng TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ Giáo dục & Đào tao, 2009 Hóa học Nxb Giáo dục, Hà Nội [2] Bộ Giáo dục & Đào tao, 2009 Hóa học Sách giáo viên, Nxb Giáo dục, Hà Nội [3] Nguyễn Cương, 2007 Phương pháp dạy học hóa học trường phổ thơng đại học, số vấn đề Nxb Giáo dục, Hà Nội [4] Trần Bá Hoành cộng sự, 2009 Áp dụng dạy học tích cực mơn Hóa học dự án Việt – Bỉ, 2009 Nxb Đại học Sư phạm, Hà Nội ABSTRACT Creating problematic situations in Chemistry experiments to teach the lesson of The law of mass conservation (8th grade Chemistry) Using experiments in teaching and learning chemistry is one of the most important methods to encourage activities of students Experiments in teaching and learing chemistry are used in different ways to achieve certain goals The article mentions that the use of experiments to create problematic situations through innovating experiments to form conflict in awareness, thereby creates interest for all students in learning the lesson of The Law of Mass conservation (8th grade Chemistry) 150 ... chứng minh thực nghiệm hóa học 2.3.2 Áp dụng phương pháp sử dụng thí nghiệm để tạo tình có vấn đề dạy học Định luật bảo toàn khối lượng (SGK Hóa học Nxb Giáo dục, 2009) * Cải tiến thí nghiệm SGK Theo... cách tạo tình có vấn đề, ba kiểu tình có vấn đề dạy học hóa học Cách thứ nhất: Có thể tạo tình có vấn đề kiến thức học sinh có khơng cịn phù hợp (khơng đáp ứng được) với nhiệm vụ học tập thực nghiệm. .. Vận dụng quy trình tạo tình có vấn đề Định luật bảo tồn khối lượng Sự hình thành, phát triển ý nghĩa định luật bảo toàn khối lượng Nội dung định luật nghiên cứu lớp phát triển trình nghiên cứu hóa