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 Phương 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 tượng nghiên cứu Vấn đề nghiên cứu Giả thuyết khoa học Giới hạn, phạm vi nghiên cứu ý nghĩa đề tài Phương 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 phương pháp dạy học 1.1.1 Đổi phương pháp dạy học nhu cầu tất yếu xã hội học tập 1.1.2 Những xu hướng dạy học hóa học 1.2 Bải tập hóa học 12 1.2.1 Khái niệm 12 1.2.2 Xu hướng 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 Phương pháp giải BTHHTN 21 1.4 Thực trạng việc sử dụng BTHHTN dạy hóa trường 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 tượng điều tra 24 1.4.4 Phương pháp điều tra 24 1.4.5 Kết điều tra 24 Tiểu kết chương 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 chương 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, phương 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 chương, 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 tượng 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 chương, 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 tượng 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 chương 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 tượng tiến hành thực nghiệm sư phạm 96 3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 97 3.3.1 Thiết kế thực nghiệm sư phạm 97 3.3.2 Tổ chức thực nghiệm sư 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 sư phạm sau tác động 98 3.4.3 Bảng phân tích liệu bảng tham số .100 3.4.4 Nhận xét 103 Tiểu kết chương 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 trường THPT 109 Phụ lục 2: Phiếu điều tra mức độ hứng thú HS giải BTHHTN 110 Phụ lục 3: Đề kiểm tra trước thực nghiệm 111 Phụ lục 4: Đề kiểm tra đáp án thực nghiệm sư 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 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 tương đương 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 Đường biểu diễn luỹ tích kiểm tra số (sau tác động) 102 Hình 3.1 Đường 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]: “Phương pháp giáo dục phổ thơng phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo học sinh; phù hợp với đặc điểm lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả làm việc theo nhóm; rèn luyện kỹ vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh.” Báo cáo trị Đảng Đại hội XI rõ [30]: “Đổi giáo dục, đào tạo … Đổi chương trình, nội dung, phương pháp dạy học, phương pháp thi, kiểm tra …, nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện, đặc biệt coi trọng giáo dục lý tưởng, … 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 hướng giáo dục Việt Nam, coi mục tiêu giáo dục việt Nam nói chung mơn Hóa học nói riêng Nhưng mục tiêu không đồng với nội dung dạy học, PPDH kiểm tra, đánh giá dẫn tới lạc hướng người dạy người học làm cho chất lượng 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, chưa yêu cầu mô tả dụng cụ tượng thí nghiệm, khơng có nội dung bảo vệ mơi trường hay q trình sản xuất thực tế Hơn tập thiếu vắng việc giải thích tượng 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 toán mẹo giải giới hạn thời gian đề thi Cách đề đương nhiên dẫn tới xa rời chất hóa học Các q trình hóa học mơ tả thi thường khơng có thật thực tế q phức tạp, q tốn chúng khơng có mục đích [16] Cũng đầu nên việc dạy học trường phổ thông thiên nội dung, xa rời thực tiễn, thực nghiệm Qua điều tra cho thấy 70% 10 Hình 3.1 Đường lũy tích kiểm tra số 1(sau tác động) 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 X i 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 92 100.00 100.00 100.00 100.00 111 Hình 3.2 Đường lũy tích kiểm tra số 2(sau tác động) 3.4.4 Nhận xét Căn kết thực nghiệm sư phạm xử lý số sau thực thực nghiệm sư 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, giả thuyết đặt - Độ lệch chuẩn S lớp thực nghiệm nhỏ lớp đối chứng, chứng tỏ học sinh lớp thực nghiệm thu kiến thức đồng (độ phân tán S nhỏ hơn) - Thông số p độc lập cho thấy khác biệt lớp đối chứng thực nghiệm trước tác động khơng có ý nghĩa, nghĩa hai lớp có trình độ tương đương (p > 0,05) Nhưng 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 hưởng 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+ nước axit D Một bazơ khơng 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 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 trông 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 nước Câu 2: Đưa tàn đóm vào bình đựng KNO3 nhiệt độ cao, tàn đóm : A Tắt B Cháy bùng lên* C Có tiếng nổ D Khơng có thay đổi Câu 3: Trong phịng thí nghiệm, để điều chế lượng nhỏ khí X tinh khiết, người ta đun nóng dung dịch amoni nitrit bão hồ Khí X A NO B NO2 C N2O D N2* 121 Câu 4: Hình vẽ sau thể phản ứng nitơ hidro tạo amoniac? * Câu 5: Trong thực hành hóa học, nhóm học sinh thực phản ứng kim loại Cu tác dụng với HNO3 đặc HNO3 lỗng Trong thí nghiệm có sinh khí độc NO NO2 Biện pháp xử lý tốt biện pháp sau để chống nhiễm khơng khí phịng thí nghiệm A sau thí nghiệm nút ống nghiệm bơng có tẩm nước vơi* B sau thí nghiệm nút ống nghiệm bơng có tẩm giấm ăn C sau thí nghiệm nút ống nghiệm bơng có tẩm nước D sau thí nghiệm nút ống nghiệm bơng có tẩm cồn Câu 6: Khi bón phân vơ hay phân chuồng gây nhiễm mơi trường do: A Tích lũy chất độc hại chí nguy hiểm cho đất phân để lại B Tăng lượng dung dịch lớp nước mặt có tác dụng xấu đến việc cung cấp oxi cho cá loại động vật thủy sinh khác C Tích lũy nitrat nước ngầm làm giảm chất lượng nước uống D Làm tăng lượng NH3 khơng mong muốn khí lượng N2O q trình nitrat hóa phân đạm dư không chỗ E Tất phương án phù hợp * Câu 7: Trong phản ứng giữa: NH3  t O2    2N 122  H2O Phân tử NH3 đóng vai trị : A Chất oxi hố B Chất khử* C Vừa chất oxihoá vừa chất khử D Không xác định 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): Bài (2 điểm) Nêu tượng, giải thích TN sau: a) Nhỏ từ từ dung dịch NH3, dư, vào dung dịch CuSO4 b) Thả miếng kim loại Cu nhỏ vào ống nghiệm đựng dd axit HNO3 nóng (sau nút miệng ống nghiệm miếng tẩm kiềm) Bài (2 điểm) So sánh thể tích khí NO (đktc) hai thí nghiệm sau: Bài (1 điểm) Cho vài mảnh đồng tác dụng với dung dịch HNO3 lỗng, thể tích khí NO thu tương ứng với thời gian biểu diễn đồ thị sau: Dựa vào đồ thị cho biết: 123 a) Trong khoảng thời gian phản ứng xảy nhanh nhất? Chậm nhất? b) Thể tích khí NO sinh sau thời gian 20 giây, 30 giây c) Sau thời gian phản ứng kết thúc? d) Khi phản ứng kết thúc thể tích khí NO thu bao nhiêu? Bài số 2: Kiểm tra 15 phút chƣơng Cacbon – Silic ĐỀ KIỂM TRA 15 PHÚT LỚP 11 Họ tên : Lớp : Câu 1: Khí sau gây đau đầu, khó chịu sử dụng bếp than? A SO2 B H2S C CO* D CO2 Câu 2: “ Nước đá khơ” khơng nóng chảy mà thăng hoa nên dùng để tạo môi trườn lạnh khô tiện lợi cho việc bảo quản thực phẩm Nước đá khô là? A CO rắn B SO2 rắn C H2O rắn D CO2 rắn* Câu 3:Nghiền thủy tinh loại thơng thường cho vào nước có pha vài giọt quỳ tím, nước có màu sau ? A Màu tím B Màu đỏ Câu 4: Một bình chứa vài C Màu xanh * D Khơng màu cục đá vôi đặt đĩa cân Thêm lượng axit clohidric lỗng vào bình Tổng khối lượng chất bình biến đổi theo thời gian biểu diễn đồ thị sau: a) Ở khoảng thời gian tốc độ phản ứng nhanh nhất? A – 10 s* B 10 – 20 s C 20 – 30 s 124 D 30 – 40 s b) Có gam khí CO2 ra? A 1gam B 1,5 gam C 2,5 gam D 3gam* Câu 5: Đốt mơi sắt chứa Mg cháy ngồi khơng khí đưa vào bình đựng khí CO2 (như hình vẽ) Hiện tượng xảy bình là: A Mơi chứa Mg cháy sáng mãnh liệt* B Môi chứa Mg bị tắt C Môi chứa Mg cháy yếu dần tắt D Môi chứa Mg cháy trước cho vào bình Bài Những người đau dày dư axit người ta thường uống trước bữa loại thuốc chứa chất chất sau? A (NH4)2CO3 B Na2CO3 C NH4HCO3 D NaHCO3* Câu 7: Để khắc chữ hình lên thủy tinh người ta dùng dung dịch đây? A Dung dịch HCl B Dung dịch HBr C Dung dịch HI D Dung dịch HF* Câu 8: Cho mol CO2 hấp thụ hoàn toàn mol Ca(OH)2 sản phẩm thu là? A Ca(HCO3)2 B CaCO3 C Ca(HCO3)2 & CaCO3 D Không PƯ Câu 9: H2SiO3 dễ tan dung dịch kiềm tạo muối silicat, có silicat kim loại kiềm tan nước, dung dịch đậm đặc chát gọi thủy tinh lỏng? A Na2SiO3 K2SiO3* B Na2SiO3 CaSiO3 C CaSiO3 BaSiO3 D CaSiO3 BaSiO3 Câu 10: Để phân biệt hai chất rắn Na2CO3 Na2SiO3 dùng thuốc thử sau ? A Dung dịch NaOH B Dung dịch HCl * C Dung dịch NaCl D Dung dịch KNO3 125 ... 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 chương 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. .. 36 CHƢƠNG TUYỂN CHỌN, XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP HÓA HỌC THỰC NGHIỆM NHẰM NÂNG CAO KIẾN THỨC KỸ NĂNG THỰC HÀNH CHO HỌC SINH 11 PHẦN PHI KIM 2.1 Phân tích chƣơng trình phi kim hóa học 11 2.1.1