(Luận văn thạc sĩ) tuyển chọn, xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập thực nghiệm nhằm nâng cao kiến thức kỹ năng thực hành cho học sinh 11 phần phi kim

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN THỊ LAN PHƢƠNG TUYỂN CHỌN, XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THỰC NGHIỆM NHẰM NÂNG CAO KIẾN THỨC KỸ NĂNG THỰC HÀNH CHO HỌC SINH 11 PHẦN PHI KIM LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM HOÁ HỌC Chuyên ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC BỘ MƠN HỐ HỌC Mã số: 60 14 10 HÀ NỘI – 2013 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN THỊ LAN PHƢƠNG TUYỂN CHỌN, XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THỰC NGHIỆM NHẰM NÂNG CAO KIẾN THỨC KỸ NĂNG THỰC HÀNH CHO HỌC SINH 11 PHẦN PHI KIM LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM HOÁ HỌC CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC BỘ MƠN HỐ HỌC Mã số: 60 14 10 Ngƣời hƣớng dẫn: PGS TS Trần Trung Ninh HÀ NỘI – 2012 LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập nghiên cứu, tơi hồn thành Luận văn Thạc sĩ Sư phạm hóa học với đề tài " Tuyển chọn, xây dựng sử dụng hệ thống tập thực nghiệm nằng nâng cao kiến thức kỹ thực hành cho học sinh 11 phần phi kim" Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám đốc Sở Giáo dục Đào tạo Hà Nội; Ban giám hiệu trường THPT Thanh Oai A giúp đỡ tạo điều kiện để học tập nghiên cứu Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo, cô giáo trường Đại học Giáo dục – ĐHQG Hà Nội;Các thầy giáo, cô giáo mời giảng dạy trường giúp đỡ, tạo điều kiện cho tơi q trình học tập nghiên cứu luận văn Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc PGS.TS Trần Trung Ninh trực tiếp hướng dẫn tơi thời gian nghiên cứu hồn thành luận văn Sau cùng, xin chân thành cảm ơn thầy giáo, cô giáo em học sinh lớp thực nghiệm; Cảm ơn bạn bè đồng nghiệp gia đình ln quan tâm, động viên, giúp đỡ tơi q trình học tập nghiên cứu Hà Nội, tháng 11 năm 2013 Tác giả Nguyễn Thị Lan Phương DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT Viết tắt Viết đầy đủ BT Bài tập BTHH Bài tập hóa học BTHHTN Bài tập hóa học thực nghiệm CNTT Cơng nghệ thơng tin ĐC Đối chứng GV Giáo viên HS Học sinh HH Hóa học KTKNTH Kiến thức kỹ thực hành KTTH Kiến thức thực hành PPDH Phƣơng pháp dạy học PTN Phịng Thí Nghiệm SBT Sách tập SGK Sách giáo khoa TH Thực hành THHH Thực hành hóa học THPT Trung học phổ thông TN Thực nghiệm MỤC LỤC Lời cảm ơn i Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt ii Danh mục bảng vii Danh mục biểu đồ vii MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Lịch sử nghiên cứu Mục đích nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Khách thể đối tƣợng nghiên cứu Vấn đề nghiên cứu Giả thuyết khoa học Giới hạn, phạm vi nghiên cứu ý nghĩa đề tài Phƣơng pháp nghiện cứu 10 Cấu trúc luận văn Chƣơng 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIẾN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC THỰC NGHIỆM 1.1 Đổi phƣơng pháp dạy học 1.1.1 Đổi phƣơng pháp dạy học nhu cầu tất yếu xã hội học tập 1.1.2 Những xu hƣớng dạy học hóa học 1.2 Bải tập hóa học 12 1.2.1 Khái niệm 12 1.2.2 Xu hƣớng phát triển BTHH 12 1.3 Bài tập hóa học thực nghiệm 14 1.3.1 Khái niệm 14 1.3.2 Phân loại BTHHTN 14 1.3.3 Tác dụng BTHHTN dạy HH 18 1.3.4 Phƣơng pháp giải BTHHTN 21 1.4 Thực trạng việc sử dụng BTHHTN dạy hóa trƣờng THPT thuộc huyện Thanh Oai 23 1.4.1 Mục đích điều tra 24 1.4.2 Nội dung điều tra 24 1.4.3 Đối tƣợng điều tra 24 1.4.4 Phƣơng pháp điều tra 24 1.4.5 Kết điều tra 24 Tiểu kết chƣơng 27 Chƣơng 2: TUYỂN CHỌN, XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THỰC NGHIỆM NHẰM NÂNG CAO KIẾN THỨC KỸ NĂNG THỰC HÀNH CHO HỌC SINH 11 PHẦN PHI KIM 28 2.1 Phân tích chƣơng trình phi kim hóa học 11 28 2.1.1 Mục tiêu phần phi kim hóa học 11 28 2.1.2 Một số điểm cần ý nội dung, phƣơng pháp dạy phần phi kim 11 29 2.2 Nguyên tắc quy trình xây dựng BTHHTN 31 2.2.1 Nguyên tắc 31 2.2.2 Quy trình xây dựng hệ thống BTHHTN 32 2.3 Hệ thống BTHHTN chƣơng, nhóm Nitơ 33 2.3.1 BT thực an toàn, thao tác lắp ráp dụng cụ sử dụng hóa chất 33 2.3.1.1 Hệ thống tự luận 33 2.3.1.2 Hệ thống trắc nghiệm khách quan 34 2.3.2 BT mơ tả, giải thích tƣợng thí nghiệm 37 2.3.2.1 Hệ thống tự luận 37 2.3.2.2 Hệ thống trắc nghiệm khách quan 46 2.3.3 BT tổng hợp điều chế chất 49 2.3.3.1 Hệ thống tự luận 49 2.3.3.2 Hệ thống trắc nghiệm khách quan 56 2.3.4 BT nhận biết, tách làm khô chất 58 2.3.4.1 Hệ thống tự luận 58 2.3.4.2 Hệ thống trắc nghiệm khách quan 61 2.3.5 BT liên quan đến ứng dụng thực tiễn 62 2.3.5.1 Hệ thống tự luận 62 2.3.5.2 Hệ thống trắc nghiệm khách quan 65 2.4 Hệ thống BTHHTN chƣơng, nhóm Cacbon 68 2.4.1 BT thực an toàn, thao tác lắp ráp dụng cụ sử dụng hóa chất 68 2.4.1.1 Hệ thống tự luận 68 2.4.1.2 Hệ thống trắc nghiệm khách quan 69 2.4.2 BT mơ tả, giải thích tƣợng thí nghiệm 71 2.4.2.1 Hệ thống tự luận 71 2.4.2.2 Hệ thống trắc nghiệm khách quan 73 2.4.3 BT tổng hợp điều chế chất 76 2.4.3.1 Hệ thống tự luận 76 2.4.3.2 Hệ thống trắc nghiệm khách quan 79 2.4.4 BT nhận biết, tách làm khô chất 88 2.4.4.1 Hệ thống tự luận 80 2.4.4.2 Hệ thống trắc nghiệm khách quan 82 2.4.5 BT liên quan đến ứng dụng thực tiễn 83 2.4.5.1 Hệ thống tự luận 83 2.4.5.2 Hệ thống trắc nghiệm khách quan 84 2.5 Sử dụng BTHHTH dạy học hóa 11 phần phi kim 84 2.5.1 Sử dụng BTHHTN dạy 84 2.5.2 Sử dụng BTHHTN dạy ôn tập luyện tập 89 2.5.3 Sử dụng BTHHTN dạy thực hành thí nghiệm 93 2.5.4 Sử dụng BTHHTN kiểm tra đánh giá HS 95 Tiểu kết chƣơng 95 Chƣơng 3: THỰC TẬP SƢ PHẠM 96 3.1 Mục đích, nhiệm vụ thực nghiệm 96 3.1.1 Mục đích thực nghiệm 96 3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm 96 3.2 Nội dung đối tƣợng tiến hành thực nghiệm sƣ phạm 96 3.3 Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm 97 3.3.1 Thiết kế thực nghiệm sƣ phạm 97 3.3.2 Tổ chức thực nghiệm sƣ phạm 98 3.4 Kết thực nghiệm xử lí số liệu kết thực nghiệm 98 3.4.1 Bảng điểm kiểm tra lớp thực nghiệm đối chứng sau tác động 98 3.4.2 Xử lí số liệu kết thực nghiệm sƣ phạm sau tác động 98 3.4.3 Bảng phân tích liệu bảng tham số .100 3.4.4 Nhận xét 103 Tiểu kết chƣơng 104 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 105 Kết luận 105 Khuyến nghị 105 TÀI LIỆU THAM KHẢO 106 PHỤ LỤC 109 Phụ lục 1: Phiếu điều tra thực trạng sử dụng BTHHTN trƣờng THPT 109 Phụ lục 2: Phiếu điều tra mức độ hứng thú HS giải BTHHTN 110 Phụ lục 3: Đề kiểm tra trƣớc thực nghiệm 111 Phụ lục 4: Đề kiểm tra đáp án thực nghiệm sƣ phạm 112 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Tình trạng GV sử dụng BTHHTN học 25 Bảng 1.2 Mức độ sử dụng dạng BTHHTN dạy học 25 Bảng 1.3 Các loại BT nâng cao KTKNTH HH đƣợc GV ý thiết kế BTHHTN 25 Bảng 1.4 Nhận xét HS KTKNTH HH giải BTHHTN 26 Bảng 3.1 Kiểm chứng để xác định lớp tƣơng đƣơng 97 Bảng 3.2 Các tham số thống kê kiểm tra số 1(sau tác động) 100 Bảng 3.3 Các tham số thống kê kiểm tra số (sau tác động) 101 Bảng 3.4 Bảng phân phối tần số, tần suất tần suất tích lũy kiểm tra số 1(sau tác động) 101 Bảng 3.5 Bảng phân phối tần số, tần suất tần suất tích lũy kiểm tra số (sau tác động) 102 DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ Hình 3.1 Đƣờng biểu diễn luỹ tích kiểm tra số (sau tác động) 102 Hình 3.1 Đƣờng biểu diễn luỹ tích kiểm tra số (sau tác động) 103 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Luật Giáo dục sửa đổi năm 2005 điều 28.2 quy định [13]: “” Báo cáo trị Đảng Đại hội XI rõ [30]: “Đổi giáo dục, đào tạo … Đổi chƣơng trình, nội dung, phƣơng pháp dạy học, phƣơng pháp thi, kiểm tra …, nâng cao chất lƣợng giáo dục toàn diện, đặc biệt coi trọng giáo dục lý tƣởng, … đạo đức, lối sống, lực sáng tạo, kĩ thực hành, tác phong công nghiệp, ý thức trách nhiệm xã hội” Những nội dung coi định hƣớng giáo dục Việt Nam, coi mục tiêu giáo dục việt Nam nói chung mơn học nói riêng Nhƣng mục tiêu không đồng với nội dung dạy học, PPDH kiểm tra, đánh giá dẫn tới lạc hƣớng ngƣời dạy ngƣời học làm cho chất lƣợng dạy học thấp Một minh chứng cho điều là: đề thi tuyển sinh đại học, cao đẳng mơn Hóa học Việt Nam khơng có nội dung thực hành, chƣa yêu cầu mô tả dụng cụ tƣợng thí nghiệm, khơng có nội dung bảo vệ mơi trƣờng hay q trình sản xuất thực tế Hơn tập thiếu vắng việc giải thích tƣợng hóa học đời sống, thiếu tính thực tiễn Trong đó, tập tính tốn cịn chiếm tỉ lệ lớn, đề tuyển sinh đại học khối A năm 2007 có 28/50, năm 2010 có 25/50 Hầu hết số thực tối thiểu phép tính (phức tạp) Nhiều câu cịn buộc HS phải có kĩ tính tốn mẹo giải đƣợc giới hạn thời gian đề thi Cách đề nhƣ đƣơng nhiên dẫn tới xa rời chất hóa học Các q trình hóa học đƣợc mơ tả thi thƣờng khơng có thật thực tế q phức tạp, q tốn chúng khơng có mục đích [16] Cũng đầu nhƣ nên việc dạy học trƣờng phổ thông thiên nội dung, thực tiễn, thực nghiệm Qua điều tra cho thấy 10 o Công thức tính: rSB  2rhh  rhh o Trong rhh hệ số tƣơng quan chẵn lẻ, đƣợc xác định công thức phần mềm Excel Nếu độ tin cậy rSB ≥ 0,7: Dữ liệu đáng tin cậy Nếu độ tin cậy rSB < 0,7: Dữ liệu khơng đáng tin cậy 3.4.3 Bảng phân tích liệu bảng tham số Bảng 3.2 Bảng tham số thống kê kiểm tra số 1(sau tác động) Thanh Oai A Nguyễn Du Điểm 11A3 11A4 11A2 11A1 46 45 46 47 7.15 6.49 7.22 6.57 Ẋ 0.03 0.04 p 1.37 1.75 1.41 1.81 S 0.38 0.35 SMD 19.10% 27.02% 19.58% 27.60% V rhh 0.76 1.15 rSB 0.86 1.07 Bảng 3.3 Các tham số thống kê kiểm tra số 2(sau tác động) Thanh Oai A Nguyễn Du Điểm 11A3 11A4 11A2 11A1 46 45 46 47 Ẋ 6.63 6.07 6.76 6.02 0.04 0.02 p 1.50 1.71 1.46 1.88 S 0.33 0.39 SMD 22.56% 28.20% 21.65% 31.26% V rhh 0.61 0.87 53 rSB 0.76 0.93 Bảng 3.4 Bảng phân phối tần số, tần suất tần suất lũy tích kiểm tra số 1(sau tác động) Điểm 10 Tổng Số HS đạt điểm Xi TN ĐC 0 0 0 12 12 20 16 23 18 23 18 12 10 92 92 % HS đạt điểm Xi ĐC 0.00 0.00 0.00 4.35 13.04 13.04 17.39 19.57 19.57 10.87 2.17 100.00 TN 0.00 0.00 0.00 0.00 2.17 8.70 21.74 25.00 25.00 13.04 4.35 100.00 % HS đạt điểm Xi trở xuống TN ĐC 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 4.35 2.17 17.39 10.87 30.43 32.61 47.83 57.61 67.39 82.61 86.96 95.65 97.83 100.00 100.00 100.00 100.00 Hình 3.1 Đường lũy tích kiểm tra số 1(sau tác động) 54 Bảng 3.5 Bảng phân phối tần số, tần suất tần suất lũy tích kiểm tra số 2(sau tác động) Số HS đạt điểm % HS đạt điểm Xi % HS đạt điểm Xi Xi trở xuống Điểm TN ĐC TN ĐC TN ĐC 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3.26 0.00 3.26 1.09 6.52 1.09 9.78 4 10 4.35 10.87 5.43 20.65 16 12 17.39 13.04 22.83 33.70 21 22 22.83 23.91 45.65 57.61 21 20 22.83 21.74 68.48 79.35 19 12 20.65 13.04 89.13 92.39 8.70 6.52 97.83 98.91 10 2.17 1.09 100.00 100.00 Tổng 92 92 100.00 100.00 100.00 100.00 Hình 3.2 Đường lũy tích kiểm tra số 2(sau tác động) 55 3.4.4 Nhận xét Căn kết thực nghiệm sƣ phạm xử lý số sau thực thực nghiệm sƣ phạm ( số liệu tiết) Với kết cụ thể: - Điểm trung bình cộng lớp thực nghiệm cao lớp đối chứng, xác nhận việc sử dụng hệ thống tập luận văn đạt kết tốt, nhƣ giả thuyết đặt - Độ lệch chuẩn S lớp thực nghiệm nhỏ lớp đối chứng, chứng tỏ học sinh lớp thực nghiệm thu đƣợc kiến thức đồng (độ phân tán S nhỏ hơn) - Thông số p độc lập cho thấy khác biệt lớp đối chứng thực nghiệm trƣớc tác động khơng có ý nghĩa, nghĩa hai lớp có trình độ tƣơng đƣơng (p > 0,05) Nhƣng khác biệt lớp đối chứng lớp thực nghiệm sau tác động có ý nghĩa Lớp thực nghiệm sử dụng hệ thống tập luận văn đạt kết học tập cao - Mức độ ảnh hƣởng SMD (0,5 < SMD 7,00 D pH < 14,00 Câu Theo thuyết A-rê-ni-ut, kết luận sau ? A Một hợp chất thành phần phân tử có hiđro axit B Một hợp chất thành phần phân tử có nhóm OH bazơ C Một hợp chất có khả phân li cation H+ nƣớc axit D Một bazơ không thiết phải có nhóm OH thành phần phân tử Câu 9: Phản ứng sau không xảy ra: A AgF + HCl B FeS (r) + HCl C HCl + KClO D MgCl2 + Ba(NO3)2 Câu 10: Kết tủa CdS đƣợc tạo thành dung dịch cặp phản ứng sau: A CdCl2 + NaOH B Cd(NO3)2 + H2S C Cd(NO3)2 + HCl D CdCl2 + Na2SO4 Phụ lục 4: Đề kiểm tra sau thực nghiệm Bài số 1: Kiểm Tra 45 phút chƣơng Nitơ – Photpho SỞ GD&ĐT HÀ NỘI ĐỀ KIỂM TRA TRẮC NGHIỆM TRƢỜNG THPT THANH OAI A MƠN HỐ HỌC 11 CB Họ tên : .Lớp:……… B Trắc Nghiệm (5 điểm) Câu 1: Sau giông, bão cối trơng xanh tốt hơn, có q trình xảy ra? A Khí N2 kết hợp H2 khơng khí B Do khí N2 bị phá vỡ thành phân tử C Khí N2 kết hợp O2 tia sét* D Do khí N2 hồ tan nƣớc Câu 2: Câu 3: Câu 4: Câu 5: lýCâu 6: 65 Câu 7: Trong phản ứng giữa: NH3  t O2    2N  H2O Phân tử NH3 đóng vai trị : A Chất oxi hố B Chất khử* C Vừa chất oxihố vừa chất khử D Khơng xác định đƣợc Câu 8: Nhận biết lọ đựng muối nhãn : NaCl, NaNO3, Na3PO4 sau dùng hoá chất A AgNO3* B BaCl2 C CaCl2 D Không thể nhận biết Câu 9: Phân đạm Urê có cơng thức phân tử là: A (NH3)2CO B NH4NO3 C (NH2)2CO* D (NH2)2CO3 Câu 10: Để bảo quản hố chất AgNO3 dùng dụng cụ sau đây: A Cốc thuỷ tinh B Bình thuỷ tinh có nút nhám C Bình thuỷ tinh có nút cao su D Bình thuỷ tinh màu có bọc giấy đen* B Tự Luận (5 điểm): a) (2 điểm) b) Thả miếng kim loại Cu nhỏ vào ống nghiệm đựng dd axit HNO3 nóng (sau nút miệng ống nghiệm miếng tẩm kiềm) (2 điểm) (1 điểm) Bài số 2: Kiểm tra 15 phút chƣơng Cacbon – Silic ĐỀ KIỂM TRA 15 PHÚT LỚP 11 Họ tên : 66 Lớp : Câu 1: Khí sau gây đau đầu, khó chịu sử dụng bếp than? A SO2 C CO* B H2S D CO2 Câu 2: “ Nƣớc đá khô” khơng nóng chảy mà thăng hoa nên đƣợc dùng để tạo môi trƣờn lạnh khô tiện lợi cho việc bảo quản thực phẩm Nƣớc đá khô là? A CO rắn B SO2 rắn Câu 3: C H2O rắn D CO2 rắn* Câu 4: Câu 5: * 6Những ngƣời đau dày dƣ axit ngƣời ta thƣờng uống trƣớc bữa loại thuốc chứa chất chất sau? A (NH4)2CO3 B Na2CO3 C D NaHCO3*Câu 7: Để khắc NH4HCO3 chữ hình lên thủy tinh ngƣời ta dùng dung dịch dƣới đây? A Dung dịch HCl B Dung dịch HBr C Dung dịch HI D Dung dịch HF* Câu 8: Cho mol CO2 hấp thụ hồn tồn mol Ca(OH)2 sản phẩm thu đƣợc là? A Ca(HCO3)2 B CaCO3 C Ca(HCO3)2 & CaCO3 D Không PƢ Câu 9: H2SiO3 dễ tan dung dịch kiềm tạo muối silicat, có silicat kim loại kiềm tan đƣợc nƣớc, dung dịch đậm đặc chát dƣới đƣợc gọi thủy tinh lỏng? A Na2SiO3 K2SiO3* B Na2SiO3 CaSiO3 C CaSiO3 BaSiO3 D CaSiO3 BaSiO3 Câu 10: 67 ... Chƣơng 2: TUYỂN CHỌN, XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THỰC NGHIỆM NHẰM NÂNG CAO KIẾN THỨC KỸ NĂNG THỰC HÀNH CHO HỌC SINH 11 PHẦN PHI KIM 28 2.1 Phân tích chƣơng trình phi kim hóa học 11 ... - Xây dựng hệ thống tập thực nghiệm nhằm nâng cao kiến thức kỹ thực hành hoá học cho HS khối 11 phần phi kim - Tuyển chọn, xây dựng sử dụng số dạng BTHHTN nhằm nâng cao KTKNTH hóa học cho HS 11. .. HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN THỊ LAN PHƢƠNG TUYỂN CHỌN, XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THỰC NGHIỆM NHẰM NÂNG CAO KIẾN THỨC KỸ NĂNG THỰC HÀNH CHO HỌC SINH 11 PHẦN PHI