Mục tiêu của đề tài này là giúp cho học sinh hiểu đúng đắn và hoàn chỉnh hơn về những kiến thức hóa học, về các hiện tượng tự nhiên thông qua các bài học, giờ thực hành của chương trình phổ thông. Đồng thời là cơ sở phát huy tính sáng tạo của học sinh, cũng như khả năng ứng dụng kiến thức vào thực tiễn để phục vụ đời sống hằng ngày; góp phần giải tỏa, xoá bỏ những hiểu biết sai lệch làm hại đến đời sống, tinh thần của con người. Đề tài còn có thể làm tài liệu cho các đồng nghiệp tham khảo thêm trong quá trình giảng dạy.
73 Diễn đàn trao đổi XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THỰC TIỄN NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ DẠY HỌC VÀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HOÁ HỌC Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THƠNG Ngơ Thị Ngọc Mai * Tóm tắt Bài tập Hóa học (HH) có nội dung gắn với thực tiễn tập vận dụng kiến thức hóa học vào đời sống sản xuất, giúp học sinh phát giải vấn đề thực tiễn đặt ra, qua kích thích hứng thú, trí tị mị, lịng say mê nghiên cứu khoa học cơng nghệ Bài tập Hóa học thực tiễn xây dựng chủ yếu dựa năm nguyên tắc áp dụng thích hợp vào dạy nhằm nâng cao chất lượng dạy học HH như: xây dựng tình vào bài; hình thành kiến thức mới; vận dụng ứng dụng kiến thức ; củng cố kiến thức, luyện tập, thực hành, hoạt động lên lớp bồi dưỡng học sinh giỏi Từ khóa: Bài tập Hóa học, hóa học, tập Hóa học thực tiễn, học sinh, học sinh giỏi, THPT Abstract Chemical exercises associated with the practice that apply chemical knowledge on the life and production can help students discover and solve the problems in reality This also stimulate their interest, curiosity, passion in science and technology research The chemical practical exercises are mainly built basing on five principles and appropriately applied in teaching in order to improve quality of teaching and learning Chemistry such as designing situations that lead to new knowledge; forming new knowledge; using and applying knowledge; reinforcing knowledge, practicing, extracurricular activities and fostering good students Keywords: Chemical exercises, chemistry, chemical practical exercise,students, good students, high school I Mở đầu Hóa học (HH) mơn học thực nghiệm, kiến thức HH vận dụng nhiều thực tế sống, có khả phát huy hiểu biết học sinh (HS) giới bên giáo viên (GV) biết khai thác tình dạy học, đặc biệt thơng qua việc xây dựng xử lý hệ thống tập HH thực tiễn (BTTT) BTTT giúp HS hiểu sâu kiến thức, mở rộng tri thức, rèn luyện khả tư duy, tính kiên nhẫn… vận dụng kiến thức học vào giải vấn đề thực tiễn đặt Sử dụng BTTT dạy học HH phát huy tính tích cực HS, giúp HS u thích mơn học lĩnh hội kiến thức tốt Tuy nhiên, chương trình dạy học HH phổ thơng cịn nặng lí thuyết làm hạn chế khả tư vận dụng sáng tạo HS Việt Nam, đặc biệt học sinh giỏi (HSG), so với bạn bè quốc tế Do vậy, việc xây dựng sử dụng hệ thống BTTT để hình thành củng cố kiến thức * Thạc sĩ - Trường THPT chuyên Lê Quý Đôn –Bình Định HH bồi dưỡng khả tư vận dụng HH cho HSG vô cần thiết II Nội dung Xây dựng tập thực tiễn dạy học HH 1.1 Khái niệm tác dụng BTTT BTTT tập HH có nội dung gắn liền với thực tiễn đời sống, yêu cầu HS phải vận dụng kiến thức HH để giải vấn đề thực tiễn đặt giải thích tượng tự nhiên, lý giải thói quen sinh hoạt lao động, bảo vệ mơi trường, phân tích quy trình sản xuất, phương pháp thực nghiệm, Sử dụng BTTT dạy học HH không phát huy tác dụng chung tập HH mà cịn có thêm tác dụng sau: - Rèn luyện phát triển kĩ học tập: thu thập thông tin, vận dụng kiến thức để xử lí tình huống, lựa chọn kiến thức để giải vấn đề thực tiễn, Số 11, tháng 12/2013 73 Diễn đàn trao đổi - Rèn luyện phát triển kĩ tư duy: phân tích, tổng hợp, so sánh, đối chiếu, - Rèn luyện khả vận dụng kiến thức HH vào việc phát giải vấn đề thực tiễn đặt ra, từ hiểu sâu mở rộng kiến thức, góp phần nâng cao chất lượng sống - Giúp HS hiểu biết thiên nhiên, tài nguyên, môi trường, hoạt động người đời sống, sản xuất vấn đề thời mang tính tồn cầu - Tạo điều kiện cho HS sử dụng nhiều giác quan, phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo trình học tập 74 nên xây dựng BTTT cho HS phổ thơng cần phải có bước xử lí sư phạm để làm đơn giản tình thực tiễn Các yêu cầu giải BTTT phải phù hợp với trình độ, khả HS - Phải có tính hệ thống, logic Các BTTT chương trình cần phải xếp theo chương, bài, theo mức độ phát triển HS.Trong chương, nên có tất loại, dạng BTTT Trong trình dạy học, thông qua kiểm tra, đánh giá, cần phải kịp thời xây dựng BTTT mức độ vừa cao chút so với mức độ nhận thức HS để nâng dần trình độ, khả nhận thức HS - Giáo dục tư tưởng đạo đức, rèn tính xác, kiên nhẫn, kích thích hứng thú, trí tị mị, lịng say mê nghiên cứu khoa học cơng nghệ Biến hố nội dung BTTT theo hình thức tiếp cận mođun Xây dựng số BTTT điển hình từ lắp ráp chúng vào tình thực tiễn cụ thể, nội dung học cụ thể, tháo gỡ toán phức tạp thành toán đơn giản, tạo tập 1.2 Nguyên tắc xây dựng BTTT 1.3 Quy trình xây dựng tập thực tiễn - Giúp HS sống có trách nhiệm gia đình, cộng đồng xã hội - Phải đảm bảo tính xác, tính khoa học, tính đại Trong tập HH thực tiễn, bên cạnh nội dung HH, cịn có liệu thực tiễn Những liệu cần phải đưa vào cách xác, khơng tuỳ tiện thay đổi nhằm mục đích dễ tính tốn Đối với số tập sản xuất HH, nên đưa vào dây chuyền công nghệ sử dụng Việt Nam giới, không nên đưa công nghệ cũ lạc hậu khơng dùng dùng - Phải gần gũi với kinh nghiệm HS Những vấn đề thực tiễn có liên quan đến HH nhiều rộng Nếu BBTT có nội dung vấn đề gần gũi với kinh nghiệm đời sống môi trường xung quanh HS tạo cho họ động hứng thú mạnh mẽ tiếp nhận giải vấn đề - Phải sát với nội dung học tập Các BTTT cần có nội dung sát với chương trình mà HS học Nếu BTTT có nội dung hồn tồn kiến thức HH khơng tạo động lực cho HS để giải tập - Phải đảm bảo tính sư phạm Các tình thực tiễn thường phức tạp kiến thức HH phổ thơng chương trình Trong q trình xây dựng BTTT, áp dụng bước sau: Bước 1: Chuẩn bị - Phân tích mục tiêu chương, để định hướng cho việc thiết kế tập - Nghiên cứu kĩ nội dung tài liệu giáo khoa, tài liệu tham khảo nội dung HH ứng dụng HH chất thực tiễn, tìm hiểu cơng nghệ, nhà máy sản xuất có liên quan đến nội dung HH - Nghiên cứu đặc điểm, trình độ nhận thức HS, kinh nghiệm sống HS để thiết kế BTTT cho phù hợp, tạo hứng thú cho HS giải tập Bước 2: Xây dựng BTTT - Thiết kế BTTT phù hợp với yêu cầu bước - Giải kiểm tra lại BTTT - Dự kiến cách giải tập, dự kiến cách giải HS, dự kiến sai lầm dễ mắc HS trình giải đưa cách khắc phục Bước 3: Áp dụng - Lấy ý kiến chuyên gia đồng nghiệp - Chỉnh sửa chỗ khiếm khuyết, chưa hợp lý, bổ sung chi tiết thiếu Số 11, tháng 12/2013 74 75 Diễn đàn trao đổi - Dự kiến thời điểm phương pháp sử dụng để đạt hiệu cao Với bước 1, chúng tơi tiến hành sau có định hướng phần kiến thức cần xây dựng BTTT, bước tiến hành xây dựng BTTT theo kết nghiên cứu bước bước thực sau tiến hành dạy thử nghiệm toán xây dựng bước Kết thúc bước quy trình xây dựng BTTT chúng tơi có BTTT hồn chỉnh sử dụng cho luyện tập, kiểm tra, đánh giá kiến thức Sử dụng tập thực tiễn dạy học Hóa học Tăng cường sử dụng BTTT làm phương pháp phương tiện để xây dựng, củng cố hoàn thiện kiến thức, kĩ cho HS dạy học HH phát huy tính tích cực, chủ động học tập cho HS, giúp HS tiếp nhận kiến thức cách dễ dàng hơn, thiết thực gần gũi BTTT cần sử dụng thường xuyên tiết dạy (lí thuyết lẫn thực hành), hình thức kiểm tra (kiểm tra miệng, kiểm tra trắc nghiệm, kiểm tra tự luận), bồi dưỡng HSG nhằm nâng cao hiệu ý nghĩa thực tiễn việc dạy học HH trường phổ thông 2.1 Sử dụng tập thục tiễn dạy học Hóa học [Nguyễn Cương] BTTT sử dụng tất bước trình dạy học Tùy theo nội dung cụ thể từng chương, GV lựa chọn thời điểm hình thức sử dụng BTTT thích hợp để đạt hiệu dạy học cao - Xây dựng tình vào Ví dụ: Bài 31_Lớp10 nâng cao GV đặt câu hỏi: Trong dày có loại axit góp phần vào việc tiêu hóa thức ăn, axit gì? HS trả lời: Axit clohiđric GV đặt vấn đề: HCl với nồng độ thấp dày giúp cho q trình tiêu hóa thức ăn dễ dàng Vậy HCl có đặc điểm, tính chất ứng dụng nào? Chúng ta tìm hiểu qua 31 (Hiđro clorua – Axit clohiđric) - Hình thành kiến thức Ví dụ: Bài 44 Hiđro sunfua - HH 10 nâng cao Khi dạy xong mục II – Tính chất vật lí, GV sử dụng BTTT sau: Khi hòa tan lượng nhỏ hiđro sunfua nước dung dịch suốt không màu Để lọ dung dịch ngồi khơng khí vài ngày thấy dung dịch bị vẩn đục Hãy giải thích viết phương trình HH Khi giải tập HS tiếp nhận kiến thức cách nhẹ nhàng biết O2 chất oxi hoá mạnh oxi hố H2S lên chất có chứa ngun tố S mức oxi hố cao khơng tan nước, đơn chất lưu huỳnh Vậy H2S có tính khử Qua tập trên, HS cịn rèn kĩ tư phán đoán, phân tích, - Vận dụng kiến thức, ứng dụng Ví dụ: Bài 32_Hợp chất có oxi clo [Nguyễn Xuân Trường] Khi dạy mục II-Nước Gia-ven, clorua vôi, muối clorat GV sử dụng BTTT sau: Giải thích nước Gia-ven có khả tẩy trắng vải sợi cho biết thực tế người ta dùng clorua vôi nhiều nước Gia-ven? → BT giúp HS hiểu rõ tính chất HH đặc trưng nước Gia- ven clorua vơi tính oxi hóa mạnh, qua khắc sâu kiến thức rèn luyện tư HH - Củng cố kiến thức, luyện tập Ví dụ Bài 36_Iot Kali iotua trộn muối ăn để làm muối iot chất dễ bị oxi hóa thành I2 rồi bay hơi, có mặt nước chất oxi hóa có muối, nhiệt độ cao Theo nghiên cứu, sau tháng, KIO3 muối ăn hoàn toàn Để khắc phục điều này, người ta giới hạn hàm lượng nước muối iot không vượt 5% khối lượng (theo TCVN 5647 – 1992) cách cho thêm chất ổn định iot Na2S2O3, giữ lượng KIO3 muối iot khoảng tháng a/ Giải thích viết phương trình HH xảy b/ Tính lượng nước tối đa cho phép có muối iot theo tiêu chuẩn c/ Tại nên sử dụng muối iot hàng ngày bữa ăn? d/ Hãy nêu phương pháp bảo quản muối iot cách dùng muối iot nấu ăn nhằm hạn chế thất thoát iot → Bài tập giúp HS củng cố liên hệ kiến thức học sách giáo khoa thực tiễn Số 11, tháng 12/2013 75 Diễn đàn trao đổi gần gũi với đời sống Bài tập không rèn luyện kĩ tính tốn mà cịn giúp HS hiểu biết cách bảo quản, sử dụng muối iot cách để phòng trừ bệnh bướu cổ, … - Sử dụng thực hành Để tận dụng thời gian thực hành, GV nên giao BTTT để HS chuẩn bị trước nhà Các BTTT đưa phải vào mục tiêu, nhiệm vụ nội dung học trình độ HS - Sử dụng hoạt động lên lớp Trong hoạt động ngoại khóa, ngồi việc cho HS tự tiến hành biểu diễn thí nghiệm vui, GV cho HS làm số BTTT giúp HS vận dụng kiến thức học vào sống, qua khơi gợi niềm đam mê khoa học nói chung HH nói riêng Chẳng hạn: - GV giao trước BTTT cho cá nhân, nhóm tập thể (một lớp nhiều lớp), yêu cầu HS thu thập, phân tích, xử lý thơng tin,… - Cuối buổi ngoại khóa, GV giao thêm BTTT để HS viết thu hoạch, vạch kế hoạch hành động thiết thực 2.2 Sử dụng tập thực tiễn để bồi dưỡng học sinh giỏi Bài tập thực tiễn khơng có tác dụng tích cực q trình dạy học chương trình HH phổ thơng mà cịn có tác dụng nâng cao hiệu chất lượng bồi dưỡng HS giỏi HH lí thuyết thực hành Nếu BTTT áp dụng chương trình 76 HH phổ thơng khơng chun thường tập định tính, định lượng đơn giản mang tính tổng qt BTTT sử dụng dạy chuyên bồi dưỡng HSG toán liên quan đến tượng đời sống, quy trình sản xuất, phức tạp hơn, chi tiết địi hỏi HS phải có kiến thức chuyên sâu hơn, kĩ tư cao BTTT sử dụng chương trình chuyên bồi dưỡng HSG cấp chủ yếu phân loại theo lĩnh vực kiến thức như: hố đại cương, vơ cơ, hữu cơ, phân tích, Thực nghiệm sư phạm Để kiểm tra tính khả thi hiệu việc xây dựng sử dụng hệ thống BTTT dạy học môn HH trường THPT, tiến hành thực nghiệm Trường THPT chuyên Lê Quý Đôn – Bình Định Chúng tơi lựa chọn hai lớp cận chun có trình độ tương đương 10A1_lớp TN (45HS) 10A2_lớp ĐC (45HS), tiến hành kiểm tra đầu vào, sau tiến hành dạy hai chương Halogen Oxi, với lớp thực nghiệm (TN) sử dụng giáo án BTTT, lớp đối chứng (ĐC) sử dụng giáo án truyền thống Cả hai lớp TN ĐC GV Ngô Thị Ngọc Mai giảng dạy, đề kiểm tra giống Kết thúc chương trình tiến hành kiểm tra trắc nghiệm 45 phút Để đánh giá hiệu việc sử dụng hệ thống BTTT dạy học môn HH trường THPT sử dụng công cụ: Bảng kiểm quan sát (Bảng 1) kiểm tra HS (Bảng 2) Kết thực nghiệm sau: Bảng Tổng hợp kết theo bảng kiểm quan sát Lớp 11H1 11H2 Đối tượng TN (17 HS) ĐC (17 HS) TN (16 HS) ĐC (16 HS) Điểm QS trước TN 55 56 58 57 Điểm QS TN 71 57 73 58 - Việc lấy phiếu thăm dò cho thấy HS yêu thích mơn HH học tập mơn HH nhẹ nhàng tiếp cận với hệ thống BTTT Bảng Kết kiểm tra KT Đầu vào Đầu Đối tượng TN (45) ĐC (45) TN (45) ĐC (45) 0 0 0 0 0 0 0 0 4 Điểm Xi 8 11 13 12 12 12 11 10 12 10 Số 11, tháng 12/2013 76 77 Diễn đàn trao ñoåi Bảng Bảng phân loại kết học tập HS (%) Lớp Đầu vào Đầu % Yếu - Kém (0-4 điểm) Trung bình (5, điểm) Khá (7, điểm) Giỏi (9, 10 điểm) 6,67 8,89 0,00 6,67 31,11 24,45 24,44 28,89 51,11 53,33 48,89 53,33 11,11 13,33 26,67 11,11 TN (45) ĐC (45) TN (45) ĐC (45) Bảng Bảng tổng hợp tham số thống kê Tham số thống kê Đầu vào Đầu Xi TN (45) ĐC (45) TN (45) 6,89 6,91 7,51 ĐC (45) 6,89 Trên sở kết thực nghiệm chúng tơi nhận thấy: - Đã có chênh lệch rõ rệt điểm số hai lớp ĐC TN kiểm tra đầu vào đầu Điểm trung bình kiểm tra đầu lớp TN cao lớp ĐC Tỉ lệ (%) HS đạt điểm yếu kém, trung bình lớp ĐC cao lớp TN, tỉ lệ (%) HS đạt điểm khá, giỏi lớp TN cao lớp ĐC Điều chứng tỏ việc sử dụng BTTT có tác dụng nâng cao chất lượng dạy học HH trường phổ thông - So sánh giá trị rSB p kiểm tra đầu vào đầu nhận thấy việc sử dụng BTTT có ảnh hưởng lớn đến khả tiếp nhận kiến thức tư HH HS - So sánh thái độ học tập dạy có sử dụng BTTT chúng tơi cịn nhận thấy HS lớp ĐC ln có thái độ học tập tích cực hơn, say mê rSB p 0,986 0,942 0,967 0,033 III Kết luận HH với đặc thù môn khoa học thực nghiệm ứng dụng, việc xây dựng hệ thống BTTT hồn chỉnh, đầy đủ, phù hợp với lực HS nhằm áp dụng thường xuyên trình dạy học HH vô cần thiết Dựa nguyên tắc quy trình xây dựng BTTT, chúng tơi xây dựng hệ thống 500 BTTT áp dụng thích hợp vào giảng HH lớp 11 nâng cao 100 BTTT sử dụng để bồi dưỡng HSG cấp chủ yếu tham khảo từ tài liệu đề thi nước ngoài, quốc tế nhằm cập nhật quy trình, cơng nghệ mới, tiếp cận với bạn bè giới Đồng thời tiến hành thực nghiệm sư phạm hai lớp học chương trình Hố 11 nâng cao Trường THPT chun Lê Q Đơn – Bình Định Kết thực nghiệm sư phạm chứng tỏ hệ thống BTTT lựa chọn xây dựng có tác dụng tốt việc nâng cao khả tiếp nhận, vận dụng kiến thức phát triển tư cho HS Tài liệu tham khảo Dự án Việt – Bỉ 2010 Nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng NXB Đại học Sư phạm Hà Nội Đỗ Công Mỹ 2005 Xây dựng, lựa chọn hệ thống câu hỏi lí thuyết tập thực tiễn Luận văn Thạc sĩ Khoa học Giáo dục Nguyễn Cương, Nguyễn Mạnh Dung, Nguyễn Thị Sửu 2000 Phương pháp dạy học HH NXB Giáo dục Nguyễn Xuân Trường 2009 HH với thực tiễn đời sống Tập NXB Đại học Quốc gia Hà Nội Số 11, tháng 12/2013 77 ... Sử dụng tập thực tiễn để bồi dưỡng học sinh giỏi Bài tập thực tiễn khơng có tác dụng tích cực trình dạy học chương trình HH phổ thơng mà cịn có tác dụng nâng cao hiệu chất lượng bồi dưỡng HS giỏi... HSG nhằm nâng cao hiệu ý nghĩa thực tiễn việc dạy học HH trường phổ thông 2.1 Sử dụng tập thục tiễn dạy học Hóa học [Nguyễn Cương] BTTT sử dụng tất bước trình dạy học Tùy theo nội dung cụ thể từng... nhằm hạn chế thất thoát iot → Bài tập giúp HS củng cố liên hệ kiến thức học sách giáo khoa thực tiễn Số 11, tháng 12/2013 75 Diễn đàn trao đổi gần gũi với đời sống Bài tập không rèn luyện kĩ tính