Sử dụng thí nghiệm trong dạy học chương 6, 7 hóa học lớp 10 nhằm phát triển năng lực thực nghiệm hóa học cho học sinh​

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Đặng Thị Thùy My SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG 6, HÓA HỌC LỚP 10 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM HOÁ HỌC CHO HỌC SINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Thành phố Hồ Chí Minh – 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Đặng Thị Thùy My SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG 6, HÓA HỌC LỚP 10 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM HOÁ HỌC CHO HỌC SINH Chuyên ngành : Lí luận phương pháp dạy học mơn Hóa học Mã số LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS PHẠM HỒNG BẮC Thành phố Hồ Chí Minh – 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực, khách quan chưa cơng bố cơng trình khoa học khác, thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc phép cơng bố Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng năm 2018 Học viên thực Đặng Thị Thùy My LỜI CẢM ƠN Luận văn hoàn thành với nỗ lực, cố gắng thân, với động viên, giúp đỡ nhiệt tình thầy cơ, gia đình, bạn bè em học sinh Đầu tiên, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến TS Phạm Hồng Bắc, người nhiệt tình, tận tâm hướng dẫn, dành nhiều thời gian để đọc góp ý, có lời khuyên quý báu, ln động viên tơi q trình xây dựng đề cương thực đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh, Đại học Sư phạm Hà Nội trực tiếp giảng dạy, giúp tơi có hội học tập nâng cao trình độ chuyên môn Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể quý thầy Khoa Hóa học, Ban Giám Hiệu, Phịng Sau đại học trường ĐHSP TPHCM tạo điều kiện thuận lợi để học tập nghiên cứu, công tác hồn thành khóa học Tơi xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu, quý thầy cô em học sinh trường THPT DTNT Nơ Trang Lơng (Tỉnh Đắk Lắk), THPT Vũng Tàu (Tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu), THPT Hịa Bình (Tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu), THPT Nguyễn Huệ (Bình Dương) giúp đỡ tơi thời gian điều tra thực trạng thực nghiệm sư phạm Cuối cùng, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn đến gia đình, người thường xun động viên, khuyến khích, hỗ trợ để tơi hồn thành luận văn Với thời gian có hạn nên luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót, kính mong nhận nhận xét, góp ý xây dựng từ thầy bạn để luận văn hoàn chỉnh Một lần nữa, xin gửi lời tri ân đến tất người ! TPHCM, ngày 20 tháng 09 năm 2018 Đặng Thị Thùy My MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cam đoan Lời cảm ơn Danh mục viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình MỞ ĐẦU Chương CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM HÓA HỌC CHO HỌC SINH 1.1 Lịch sử vấn đề nghiên cứu 1.2 Định hướng dạy học tiếp cận lực người học 1.2.1 Chương trình giáo dục định hướng lực 1.2.2 Những định hướng đổi phương pháp dạy học theo hướng phát triển lực người học 1.2.3 Dạy học theo định hướng hình thành phát triển lực người học 1.3 Năng lực lực thực nghiệm hóa học 10 1.3.1 Năng lực 10 1.3.2 Năng lực thực nghiệm hóa học 12 1.4 Sử dụng thí nghiệm dạy học hóa học 16 1.4.1 Vai trị, ý nghĩa thí nghiệm, máy vi tính, mạng internet, video thí nghiệm dạy học hóa học 16 1.4.2 Các loại thí nghiệm hóa học 18 1.4.3 Các phương pháp sử dụng thí nghiệm dạy học hóa học .19 1.4.4 Các bước lựa chọn phương pháp sử dụng thí nghiệm 21 1.5 Thực trạng sử dụng thí nghiệm phát triển lực thực nghiệm hóa học dạy học hóa học số trường THPT 22 1.5.1 Mục đích điều tra 22 1.5.2 Công cụ điều tra 22 1.5.3 Nội dung đối tượng điều tra 22 1.5.4 Kết điều tra 23 Tiểu kết chương 31 Chương SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG 6, HÓA HỌC LỚP 10 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM HOÁ HỌC CHO HỌC SINH 32 2.1 Phân tích mục tiêu, nội dung, đặc điểm dạy học chương 6, 7– Hóa học lớp 10 32 2.1.1 Mục tiêu 32 2.1.2 Nội dung 34 2.1.3 Một số lưu ý dạy học chương 6, – Hóa học lớp 10 .35 2.2 Xây dựng công cụ đánh giá lực thực nghiệm hóa học 36 2.2.1 Bảng kiểm quan sát (dùng cho giáo viên) 38 2.2.2 Bài kiểm tra thiết kế đặc biệt 40 2.3 Một số biện pháp phát triển lực thực nghiệm hóa học cho học sinh thơng qua sử dụng thí nghiệm 45 2.3.1 Biện pháp 1: Sử dụng thí nghiệm theo phương pháp kiểm chứng 46 2.3.2 Biện pháp 2: Sử dụng thí nghiệm theo phương pháp nêu giải vấn đề 51 2.3.3 Biện pháp 3: Sử dụng thí nghiệm theo phương pháp nghiên cứu 54 2.3.4 Biện pháp 4: Sử dụng thí nghiệm dạng tập thực nghiệm 60 2.3.5 Biện pháp 5: Sử dụng thí nghiệm cải tiến theo hướng đơn giản, gắn với thực tiễn 67 2.4 Thiết kế kế hoạch học có sử dụng thí nghiệm nhằm phát triển lực thực nghiệm hóa học 71 2.4.1 Kế hoạch học số 71 2.4.2 Kế hoạch học số 78 2.4.2 Kế hoạch học số 87 Tiểu kết chương 100 Chương THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 101 3.1 Mục đích thực nghiệm 101 3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 101 3.3 Đối tượng, địa bàn thực nghiệm sư phạm 101 3.4 Nội dung cách tiến hành thực nghiệm sư phạm 102 3.4.1 Nội dung thực nghiệm sư phạm 102 3.4.2 Cách tiến hành thực nghiệm 102 3.5 Kết phân tích kết thực nghiệm sư phạm .103 3.5.1 Kết đánh giá kiến thức thông qua kiểm tra 103 3.5.2 Kết đánh giá phát triển lực thực nghiệm hóa học học sinh 107 Tiểu kết chương 114 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 115 TÀI LIỆU THAM KHẢO 117 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Chữ viết GV HS NL NL TNHH STĐ TB NL TN TNSP ĐG 10 TTĐ 11 THPT 12 PP 13 PTHH 14 Nxb 15 LL & PPDH DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Cấu trúc biểu NL TNHH (Vũ Tiến Tình, 2017) 14 Bảng 1.2 Số lượng GV HS trường THPT tham gia điều tra thực trạng 23 Bảng 1.3 Sự cần thiết việc phát triển NL TNHH cho HS 23 Bảng 1.4 Tần suất sử dụng thí nghiệm hóa học tiết dạy GV 24 Bảng 1.5 Các phương pháp sử dụng thí nghiệm tiết dạy GV 24 Bảng 1.6 Những khó khăn GV sử dụng TN tiết dạy 25 Bảng 1.7 Đánh giá GV biểu NL TNHH HS 26 Bảng 1.8 Thái độ HS mơn Hóa học 27 Bảng 1.9 Ý kiến HS học làm em hứng thú với mơn Hóa học 27 Bảng 1.10 Các hình thức sử dụng thí nghiệm GV 28 Bảng 1.11 Kết điều tra việc tự đánh giá kĩ thực hành thí nghiệm HS 28 Bảng 1.12 Mong muốn HS việc sử dụng TN học tập môn hóa học 30 Bảng 2.1 Nội dung kiến thức chương 6, hóa học 10 THPT 35 Bảng 2.2 Bảng mơ tả tiêu chí báo mức độ ĐG phát triển NL TNHH 36 Bảng 2.3 Bảng kiểm quan sát ĐG NL TNHH HS (dùng cho giáo viên) .39 Bảng 2.4 Một số hóa chất cải tiến 68 Bảng 3.1 Danh sách trường, giáo viên, lớp số lượng học sinh tham gia TNSP 101 Bảng 3.2 Danh sách dạy biện pháp phát triển NL TNSP 102 Bảng 3.3 Điểm kiểm tra trước sau tác động lớp TNSP .104 Bảng 3.4 Phân loại kết học tập HS qua điểm kiểm tra 104 Bảng 3.5 Phân phối tần suất tần suất lũy tích điểm kiểm tra lớp thực nghiệm 105 Bảng 3.6 Các tham số đặc trưng điểm kiểm tra lớp TNSP 106 Bảng 3.7 Phân loại NL TNHH HS 107 Bảng 3.8 Bảng tổng hợp kết ĐG NL TNHH chấm kiểm tra trước sau tác động 107 Bảng 3.9 Bảng thống kê điểm TB NL TNHH tham số kiểm tra trước sau tác động 108 Bảng 3.10 Bảng kết kiểm định độ tin cậy điểm số kiểm tra đánh giá NL TNHH 108 Bảng 3.11 Bảng tổng hợp kết ĐG NL TNHH chấm phiếu phiếu 110 Bảng 3.12 Bảng điểm trung bình tiêu chí GV đánh giá NL TNHH HS thông qua quan sát chấm phiếu báo cáo thí nghiệm 112 Bảng 3.13 Bảng thống kê điểm TB NL TNHH tham số chấm điểm phiếu phiếu 112 Bảng 3.14 Bảng kết kiểm định độ tin cậy liệu (điểm số) chấm phiếu phiếu 113 PL Phụ lục Họ tên: Mã số: Lớp: ĐỀ KIỂM TRA ĐẶC BIỆT SAU TÁC ĐỘNG (Kiểm tra sau học xong chương 6, - hóa học lớp 10) Thời gian: 45 phút Hình thức kiểm tra: + Tiến hành phịng thí nghiệm + HS làm việc theo nhóm thực thí nghiệm Câu 1: Trong phịng thí nghiệm, HS tiến hành sau: Chuẩn bị cốc thủy tinh đựng lượng đường trắng khoảng 1/4 thể tích cốc, sau nhỏ từ từ dung dịch axit sunfuric đặc vào cốc đường cho thấm ướt hết lớp đường Gần thấy đường từ màu trắng ngả sang màu vàng sau thành đen, tạo thành cột than đen bị thổi phồng lên có mùi sốc khó chịu độc 1.1 Thí nghiệm chứng minh tính chất axit axit sunfuric đặc? 1.2 Giải thích nguyên nhân tượng thí nghiệm? Câu 2: Quan sát cách lắp dụng cụ, hóa chất để điều chế khí oxi phịng thí nghiệm hình vẽ bên cho biết: 2.1 Tìm điểm sai cách lắp dụng cụ để điều chế oxi hình bên đề suất cách sửa lại 2.2 Phương pháp thu khí dựa vào tính chất khí oxi? Tại khơng nên thu khí oxi từ bọt khí đầu tiên? 2.3 Tại ngừng thu khí lại cần tháo ống dẫn khí trước tắt đèn cồn? PL 2.4 Tiến hành thí nghiệm thu khí oxi dựa vào lưu ý trả lời 2.5 Trong phịng thí nghiệm, ngồi KMnO4 điều chế oxi từ hóa chất khác? Câu 3: Chỉ dùng giấy quỳ tím dung dịch BaCl2 trình bày bước phân biệt lọ nhãn chứa dung dịch sau: NaCl, NaSO4, NaOH, Ba(OH)2 Viết PTHH tương ứng Câu 4: Một HS đề xuất thí nghiệm cải tiến thực nhà sau: - Thí nghiệm 1: Chuẩn bị vỏ trứng gà có khối lượng tương đương nhau, vỏ để nguyên, vỏ nghiền nhỏ Lấy vào hai cốc nhựa đánh số 1, 2, cốc 50ml giấm ăn Cho đồng thời lượng vỏ trứng chuẩn bị vào hai cốc nhựa đựng giấm ăn - Thí nghiệm 2: Chuẩn bị cốc nhựa sau:  Cốc thứ chứa 50ml giấm ăn  Cốc thứ hai chứa 25ml giấm ăn 25ml nước cất Thêm đồng thời vào hai cốc, cốc lượng vỏ trứng gà (đã nghiền nhỏ) 4.1 Hai thí nghiệm cải tiến nhằm mục đích gì? 4.2 Dự đốn kết thí nghiệm 4.3 Dựa vào dụng cụ, hóa chất có sẵn: dung dịch HCl 1M, mẩu đá vôi CaCO3, kẽm, đề xuất phương án thí nghiệm khác mà đảm bảo thực mục đích hai thí nghiệm 4.4 Hãy tiến hành thí nghiệm đề xuất (câu 4.3), quan sát, mơ tả, giải thích tượng rút kết luận PL Phụ lục ĐÁP ÁN ĐỀ KIỂM TRA ĐẶC BIỆT SAU TÁC ĐỘNG THEO THANG ĐIỂM NĂNG LỰC CÂU ĐÁP ÁN 1.1 TN chứng minh tính háo nước axit sunfuric đặc 1.2 Giải thích tượng TN: - H2SO4 đặc có tính háo nước lấy nước đường để tạo thành cacbon (than) C12H22O11 → 12C + 11H2O - Một phần sản phẩm C bị H2SO4 đặc oxi hóa thành khí CO2, SO2 gây tượng sủi bọt đẩy cacbon trào cốc C + 2H2SO4 đ → CO2 + 2H2O + 2SO2 2.1 Điểm sai: ống nghiệm chứa KMnO4 tư hướng lên Sửa lại: ống nghiệm chứa KMnO4 tư chúc miệng xuống để tránh tượng đun KMnO4 ẩm, nước bay lên đọng lại lại thành ống nghiệm chảy xuống đáy làm vỡ ống PL 10 2.2 Phương pháp thu khí dựa vào tính tan nước khí oxi Không thu khí oxi từ bọt khí khơng phải khí oxi sinh 2.3 Trước tắt đèn cồn phải tháo ống dẫn khí để tránh tượng nước chảy ngược từ chậu vào ống nghiệm nóng làm vỡ ống nghiệm 2.4 Tiến hành thí nghiệm (quan sát trực tiếp) 2.5 Có thể điều chế oxi cách phân hủy H2O2 với xúc tác MnO2 * Bước 1: Dùng quỳ tím phân biệt nhóm: + Nhóm 1: NaOH, Ba(OH)2 (màu xanh) + Nhóm 2: NaCl, Na2SO4 (màu tím) * Bước 2: Dùng BaCl2 phân biệt nhóm 2: + ống nghiệm chứa Na2SO4 xuất kết tủa có phản ứng: BaCl2 + Na2SO4 → BaSO4↓ + 2NaCl + Còn lại NaCl * Bước 3: Dùng Na2SO4 nhận PL 11 nhóm để phân biệt dung dịch thuộc nhóm 1: + ống nghiệm chứa Ba(OH)2 xuất kết tủa có phản ứng: Ba(OH)2 + Na2SO4 → BaSO4↓ + 2NaOH + Còn lại NaOH 4.1 Mục đích TN − diện tiếp xúc đến tốc độ phản ứng nồng độ đến tốc độ phản ứng 4.2 Dự đốn - Khi tăng diện tích tiếp xúc chất tham gia phản ứng → tốc độ phản ứng tăng - Khi tăng nồng độ chất tham gia phản ứng, tốc độ phản ứng tăng 4.3 Các phương án TN TN Ảnh hưởng nồng độ đến tốc độ phản ứng Chuần bị hai ống nghiệm sau: Ống thứ chứa ml dung dịch HCl 1M Ống thứ hai chứa 2ml dung dịch HCl 1M 2ml nước cất Cho đồng thời vào ống PL 12 nghiệm hạt kẽm có kích thước giống - TN2 Ảnh hưởng diện tích tiếp xúc đến tốc độ phản ứng Chuẩn bị hai ống nghiệm, ống đựng 3ml dung dịch HCl 1M, sau chuẩn bị hai mẫu Zn có khối lượng Một mẫu có kích thước hạt nhỏ mẫu cịn lại Cho đồng thời hai mẫu Zn vào hai ống nghiệm đựng HCl 4.4 Mô tả, giải thích tượng TN1 Ống nghiệm thứ Zn sủi bọt khí nhanh nhiều so với ống nghiệm thứ hai Vì nồng độ chất phản ứng tăng → tần số va chạm có hiệu lớn → tốc độ phản ứng lớn TN2 Ống nghiệm chứa mẫu Zn có kích thước hạt nhỏ sủi bọt khí nhanh nhiều ống nghiệm cịn lại Vì chất rắn có kích thước hạt nhỏ (viên Zn có kích thước hạt nhỏ) có tổng diện tích bề mặt tiếp xúc với chất phản ứng (HCl) PL 13 lớn so với chất rắn có kích thước hạt lớn khối lượng → tốc độ phản ứng lớn Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑ Thang điểm 30 Phụ lục Họ tên HS: Tên th nghiệm Ph loãng axi sunfuric đặc axit Tính củ axit sunfuric lỗng Tính oxi hóa axit sunfuric củ đặc Phụ lục Họ tên HS: Tên thí Câu nghiệm mục T Ảnh hưởng nồng độ đến tốc độ phản ứng Ảnh hưởng nhiệt độ đến tốc độ phản ứng Ảnh hưởng diện tích tiếp xúc đến tốc độ phản ứng Phụ lục Tiêu chí số 10 PL 17 Phụ lục MỘT SỐ HÌNH ẢNH THỰC NGHIỆM PL 18 ... trị lực thực nghiệm hóa học trường THPT, mong muốn góp phần phát triển lực thực nghiệm cho HS, chọn đề tài “SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG 6, HÓA HỌC LỚP 10 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC... thành phát triển lực người học 1.3 Năng lực lực thực nghiệm hóa học 10 1.3.1 Năng lực 10 1.3.2 Năng lực thực nghiệm hóa học 12 1.4 Sử dụng thí nghiệm dạy học hóa học ... 03 chương Chương 1: Cơ sở lí luận thực tiễn đề tài (30 trang) Chương 2: Sử dụng thí nghiệm dạy học chương 6, hóa học lớp 10 nhằm phát triển lực thực nghiệm hóa học cho học sinh (68 trang) Chương