Dự đoán và phân tích một số sai lầm thường gặp trong dạy học hoá học vô cơ ở trường trung học phổ thông

Bộ giáo dục và đào tạo Trờng Đại học Vinh Khoa hoá học ---------------------- Nguyễn anh tú Dự ĐOáN Và phân tích một số sai lầm thờng gặp trong dạy học hoá học vô cơ ở trờng trung học phổ thông Luận văn tốt nghiệp Đại học S phạm Chuyên ngành hoá học Vinh 2006 Luận Văn tốt nghiệp Nguyễn Anh Tú Trờng Đại học Vinh - Khoa Hoá học - Lớp 43A 2 Bộ giáo dục và đào tạo Trờng Đại học Vinh Khoa hoá học ---------------------- Dự ĐOáN Và phân tích một số sai lầm thờng gặp trong dạy học hoá học vô cơ ở trờng trung học phổ thông Luận văn tốt nghiệp Đại học S phạm Chuyên ngành hoá học Ngời hớng dẫn khoa học: Cao Cự Giác Sinh viên thực hiện: Nguyễn Anh Tú Vinh 2006 Luận Văn tốt nghiệp Nguyễn Anh Tú mục lục Trang Lời cảm ơn 4 Phần I. Mở đầu 5 1. Lý do chọn đề tài 5 2. Mục đích, nhiệm vụ, phơng pháp nghiên cứu 6 3. Giả thiết khoa học 7 4. Những đóng góp của đề tài 7 Phần II. Nội dung 8 Chơng 1. Cơ sở lý luận và thực tiễn 8 1.1. Những thuận lợi và khó khăn khi dạy học hoá học ở trờng Trung học phổ thông 8 1.2. Tầm quan trọng của việc dự đoán và phân tích một số sai lầm trong dạy học hoá học vô cơ ở trờng Trung học phổ thông 9 1.3. Dự đoán và phân tích một số sai lầm thờng mắc phải trong dạy học hoá học vô cơ ở trờng Trung học phổ thông 10 1.3.1. Hoá vô cơ đại cơng 10 1.3.2. Kim loại 12 1.3.3. Phi kim 14 1.3.4. Kỹ năng thực hành thí nghiệm 15 Chơng 2. Dự đoán và phân tích một số sai lầm thờng gặp trong dạy học hoá vô cơ ở trờng Trung học phổ thông 17 2.1. Một số sai lầm mà học sinh thờng mắc phải khi giải bài tập lý thuyết 17 2.1.1. Hoá đại cơng vô cơ 17 2.1.1.1. Cấu tạo nguyên tử 17 2.1.1.2. Liên kết hoá học 18 2.1.1.3. Phản ứng ôxi hoá khử 19 2.1.2. Kim loại 21 2.1.3. Phi kim 26 2.1.4. Một số sai lầm khác 33 2.2. Một số sai lầm mà học sinh thờng mắc phải khi giải bài toán hoá học 37 2.3. Một số sai lầm về kỹ năng mà học sinh thờng mắc phải trong thực hành thí nghiệm 45 Trờng Đại học Vinh - Khoa Hoá học - Lớp 43A 3 Luận Văn tốt nghiệp Nguyễn Anh Tú 2.3.1. Sai lầm khi sử dụng dụng cụ thí nghiệm 45 2.3.2. Sai lầm khi sử dụng và bảo quản hoá chất 47 2.3.3. Sai lầm trong thao tác tiến hành thí nghiệm 49 Chơng 3. Thực nghiệm s phạm 51 3.1. Mục đích thực nghiệm sự phạm 51 3.2. Nội dung thực nghiệm s phạm 51 3.3. Phơng pháp thực nghiệm s phạm 51 3.4. Kết quả thực nghiệm s phạm 52 3.4.1. Kết quả kiểm tra trớc thực nghiệm s phạm 52 3.4.2. Kết quả kiểm tra sau thực nghiệm s phạm 53 3.4.3. Phân tích số liệu thống kê 54 3.4.4. Phân tích kết quả thực nghiệm 56 ý kiến của giáo viên khi áp dụng đề tài 58 Kết luận 59 Tài liệu tham khảo 60 Phần III. Phụ lục 62 lời cảm ơn Để hoàn thành đợc công trình này, ngoài sự nỗ lực của bản thân tôi còn nhận đợc sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo Cao Cự Giác, ngời đã trực tiếp hớng dẫn giúp đỡ tôi trong suốt quá trình làm luận văn. Đồng thời tôi muốn tỏ lòng biết ơn đến các thầy, các cô giáo trong tổ bộ môn phơng pháp giảng dạy hoá học, các thầy cô phụ trách trong khoa hoá học, cùng với sự ủng hộ, giúp đỡ, động viên của các bạn trong lớp 43A Hoá. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo và các bạn đã giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này. Vinh, ngày 5 tháng 5 năm 2006 Nguyễn Anh Tú. Trờng Đại học Vinh - Khoa Hoá học - Lớp 43A 4 Luận Văn tốt nghiệp Nguyễn Anh Tú Phần I. mở đầu 1. Lý do chọn đề tài Trớc sự phát triển nh vũ bão của cuộc cách mạng khoa học - công nghệ cùng với sự bùng nổ thông tin trong giai đoạn hiện nay, đã làm xuất hiện nhanh và nhiều nguồn tri thức mới. Mặt khác, trớc những đổi mới của xã hội, thì yêu cầu đối với con ngời trong thời kỳ mới ngày càng cao. Trớc thực tế đó, ngành Giáo dục - Đào tạo phải kịp thời đổi mới mục tiêu và phơng thức giáo dục - đào tạo để trang bị cho ngời học hệ thống tri thức cơ bản, hiện đại phù hợp với thực tiễn đào tạo thế hệ trẻ của đất nớc, trở thành những con ngời phát triển toàn diện về cả năng lực và phẩm chất đạo đức, góp phần tích cực cho sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nớc, cho sự phát triển chung của toàn xã hội. Đảng và Nhà nớc ta luôn quán triệt t tởng, coi: "con ngời là trung tâm, là yếu tố quyết định tới sự thắng lợi của công cuộc đổi mới đất nớc". Để thực hiện đợc điều đó, đòi hỏi con ngời khi vào đời ngoài phẩm chất của một công dân xã hội chủ nghĩa, còn phải có một vốn kiến thức dồi dào, phong phú và phù hợp với thực tiễn đổi mới đất nớc. Do vậy, Đảng và Nhà nớc ta đề ra mục tiêu: ngành Giáo dục - Đào tạo phải đào tạo nên những con ngời đáp ứng đợc yêu cầu của đất nớc trong công cuộc đổi mới. Khoa học hóa học với đặc thù là bộ môn khoa học thực nghiệm, gắn liền với thực tiễn đã góp phần quan trọng vào việc thực hiện mục tiêu đó của Đảng và Nhà nớc. Với sự đóng góp to lớn của bộ môn hóa học ở trờng trung học phổ thông, đòi hỏi những kiến thức mà giáo viên truyền thụ và học sinh tiếp nhận phải chính xác, có tính khoa học cao về cả lý thuyết và đặc biệt là kỹ năng thực hành hóa học. Trong những năm gần đây, chúng ta đã có nhiều cố gắng đáng kể trong công cuộc đổi mới phơng pháp dạy học ở nhà trờng. Song thực tiễn việc dạy học môn hóa học vẫn là: lý thuyết cha gắn liền với thực nghiệm. Nguyên nhân có thể là: Nội dung kết cấu chơng trình sách giáo khoa còn nhiều bất cập, cơ sở vật chất, phơng tiện dạy học cha đợc đầu t đúng mực, việc kiểm tra, đánh giá học sinh còn Trờng Đại học Vinh - Khoa Hoá học - Lớp 43A 5 Luận Văn tốt nghiệp Nguyễn Anh Tú ít và cha chính xác . Ngoài ra, về phần giáo viên có sự hạn chế về năng lực và nghiệp vụ s phạm, tâm lý" ngại "làm thí nghiệm dẫn đến việc biểu diễn thí nghiệm trong giờ dạy cha nhiều . Trớc thực tế trên của việc dạy học bộ môn hóa học ở trờng trung học phổ thông đã dẫn đến nhiều giáo viên và học sinh mắc phải một số sai lầm về các kiến thức và kỹ năng thực hành hóa học trong dạy học. Để khắc phục những sai lầm này, ngoài việc đổi mới nội dung, chơng trình sách giáo khoa, phơng pháp dạy học . giáo viên còn phải chính xác hóa lại kiến thức của mình, tăng cờng việc kiểm tra, đánh giá học sinh, từ đó kịp thời có những biện pháp khắc phục. Việc dự đoán và phân tích một số sai lầm thờng gặp trong dạy học hoá học vô cơ ở trờng trung học phổ thông là một việc cần thiết để hoàn thiện việc dạy học bộ môn hóa học ở trờng trung học phổ thông. Hiện nay, việc nghiên cứu vấn đề này vẫn cha nhiều và cha có hệ thống. Vì vậy cần có sự nghiên cứu đầy đủ hơn về vấn đề này. Xuất phát từ những lý do trên, tôi đã chọn đề tài: Dự đoán và phân tích một số sai lầm thờng gặp trong dạy học hoá học vô cơ ở trờng trung học phổ thông". 2. Mục đích , nhiệm vụ , phơng pháp nghiên cứu a) Mục đích - Dự đoán và phân tích một số sai lầm thờng gặp trong dạy học hoá học vô cơ ở trờng trung học phổ thông. - Thiết kế và xây dựng các bài tập hóa học nhằm khắc phục các sai lầm đó. b) Nhiệm vụ - Tìm hiểu nguyên nhân dẫn đến một số sai lầm thờng gặp trong dạy học hóa học vô cơ ở trờng trung học phổ thông, từ đó đề ra các biện pháp khắc phục các sai lầm đó. - Xây dựng hệ thống các bài tập hóa học nhằm củng cố kiến thức và khắc phục các sai lầm đó. - Thực nghiệm s phạm để đánh giá tác dụng của các bài tập này trong dạy học hoá học vô cơ ở trờng trung học phổ thông. Trờng Đại học Vinh - Khoa Hoá học - Lớp 43A 6 Luận Văn tốt nghiệp Nguyễn Anh Tú c) Phơng pháp nghiên cứu Trong đề tài, này chúng tôi sử dụng các phơng pháp nghiên cứu sau: - Tham khảo các tài liệu, giáo trình, sách giáo khoa, sách giáo viên, sách thí nghiệm . và các tài liệu khác có liên quan. - Khảo sát thực tiễn ở trờng phổ thông, ngoài ra dùng phơng pháp hỗ trợ nh: quan sát, ghi chép, thăm dò ý kiến giáo viên . - Phơng pháp điều tra cơ bản: test - phỏng vấn - dự giờ. - Thực nghiệm s phạm. - Xử lý kết quả thực nghiệm bằng phơng pháp thống kê. 3. Giả thiết khoa học - Nếu dự đoán và phân tích đợc các sai lầm thờng gặp trong dạy học hóa học vô cơ ở trờng trung học phổ thông sẽ góp phần vào việc nâng cao chất lợng dạy học ở trờng phổ thông. - Thông qua việc thiết kế và xây dựng các bài tập củng cố kiến thức để khắc phục các sai lầm trên. 4. Những đóng góp của đề tài a) Về mặt lý luận - Phân tích nguyên nhân dẫn đến các sai lầm thờng gặp trong giảng dạy hóa học vô cơ ở trờng phổ thông. - Góp phần làm sáng tỏ tác dụng của bài tập hóa học trong việc khắc phục những sai lầm trên. b) Về mặt thực tiễn Đa ra hệ thống các sai lầm và các bài tập kèm theo có tác dụng khắc phục các sai lầm đó, góp phần vào việc đổi mới phơng pháp dạy học hiện nay. Phần II . nội dung Trờng Đại học Vinh - Khoa Hoá học - Lớp 43A 7 Luận Văn tốt nghiệp Nguyễn Anh Tú Chơng 1. cơ sở lý luận và thực tiễn 1.1. Những thuận lợi và khó khăn khi dạy học hoá học ở trờng trung học phổ thông 1.1.1. những thuận lợi - Hoá học là bộ môn khoa học gắn liền với thực nghiệm nên có thể dễ dàng kiểm chứng lý thuyết hoá học bằng thí nghiệm. - Nói chung nội dung chơng trình đợc phân bố từ thấp đến cao, từ đơn giản đến phức tạp phù hợp với từng giai đoạn nhận thức của học sinh. -Hoá học là bộ môn khoa học gắn liền với thực tế cuộc sống nên dễ gây hứng thú cho học sinh bằng cách giải thích các hiện tợng trong thực tế. -Hiện nay, ở các trờng trung học phổ thông hầu nh đều có phòng thí nghiệm hoá học với dụng cụ và hoá chất khá đầy đủ. - Đội ngũ giáo viên đang dần tiếp cận với phơng pháp dạy học mới gắn liền lý thuyết với thực nghiệm hoá học, tâm huyết với nghề. 1.1.2. Những khó khăn - Nội dung chơng trình sách giáo khoa còn có những chỗ cha thống nhất về nội dung các kiến thức dẫn đến sự lúng túng trong dạy học hoá học của giáo viên và học sinh. VD: Khi biểu diễn công thức cấu tạo của H 2 SO 4 có nhiều cách biểu diễn nh: H O O H O O S H O O H O O S H O O H O O S H O O H O O S - Nội dung các bài học hầu nh chỉ dừng lại ở việc cung cấp kiến thức đơn thuần mà cha đi sâu đợc vào bản chất của các quá trình hoá học nên dễ gây khó khăn cho học sinh khi bắt gặp dạng toán lạ. - Về cấu trúc chơng trình: Thời gian dành cho môn hoá học cha nhiều trong khi lợng kiến thức hoá học lại rất sâu, rộng do vậy nhiều khi giáo viên không truyền tải đợc hết kiến thức. Trờng Đại học Vinh - Khoa Hoá học - Lớp 43A 8 O O Luận Văn tốt nghiệp Nguyễn Anh Tú - Mặc dù đã cố gắng đầu t phơng tiện, vật chất dạy học nhng vẫn cha đạt yêu cầu về cả số lợng và chất lợng: phòng thí nghiệm còn ít, dụng cụ thí nghiệm còn sơ sài, hoá chất cha đảm bảo độ tinh khiết.v.v. - Về đội ngũ giáo viên: + Một bộ phận giáo viên còn yếu kém về năng lực chuyên môn và nghiệp vụ s phạm, ngại thay đổi phơng pháp dạy học. + Còn nhiều giáo viên có tâm lý "ngại" biểu diễn thí nghiệm trong giờ dạy và có xu hớng phổ biến là dạy chay. Vì vậy trong giờ lên lớp rất ít giáo viên thực hiện đợc các thí nghiệm cần thiết trong chơng trình hoá học quy định . - Trình độ nhận thức của học sinh cha đồng đều. 1.2. Tầm quan trọng của việc dự đoán và phân tích một số sai lầm trong dạy học hoá học vô cơ ở trờng trung học phổ thông Trớc những khó khăn còn tồn tại đã nêu ở trên đã nảy sinh một số sai lầm trong quá trình truyền thụ và tiếp nhận kiến thức của giáo viên và học sinh trong dạy học hoá học nói chung và hóa học vô cơ nói riêng ở trờng trung học phổ thông. Trong công cuộc đổi mới đất nớc hiện nay, khi mà yêu cầu của đất nớc, của thế giới ngày càng cao, thì con ngời - yếu tố trung tâm quyết định tới sự thắng lợi của công cuộc đổi mới, phải phát triển toàn diện về cả năng lực và phẩm chất đạo đức. Để làm đợc điều đó thì ngay từ khi còn là học sinh phổ thông, các em cần phải đợc đào tạo một cách toàn diện. Muốn vậy, ngoài việc cung cấp kiến thức và kỹ năng cho các em cần đảm bảo các kiến thức đó phải đợc truyền thụ và tiếp nhận một cách chính xác và có tính khoa học cao. Do vậy, việc dự đoán và phân tích một số sai lầm trờng gặp trong dạy học hoá học nói chung và hoá học vô cơ nói riêng ở trờng trung học phổ thông có vai trò rất quan trọng, góp phần vào việc đào tạo những con ngời toàn diện đáp ứng đợc yêu cầu của xã hội và sự nghiệp đổi mới của đất nớc. 1.3. Dự đoán và phân tích một số sai lầm thờng mắc phải trong dạy học hoá học vô cơ ở trờng trung học phổ thông Trờng Đại học Vinh - Khoa Hoá học - Lớp 43A 9 Luận Văn tốt nghiệp Nguyễn Anh Tú Chơng trình hoá học vô cơ ở trờng phổ thông có thể đợc phân thành các phần lớn nh sau: -Phần lí thuyết: + Hoá vô cơ đại cơng. + Hoá học về kim loại. + Hoá học về phi kim. - Phần bài tập hoá vô cơ. - Phần kỹ năng thực hành, thí nghiệm hoá học vô cơ. Chúng ta có thể dựa vào sự phân loại này để dự đoán và phân tích một số sai lầm thờng mắc phải trong dạy học hoá học vô cơ ở trờng trung học phổ thông. 1.3.1. Hoá vô cơ đại cơng 1.3.1.1. Cấu tạo nguyên tử Một số sai lầm thờng mắc phải trong phần này nh: - Sai lầm về cách viết cấu hình electron với phân mức năng lợng của các phân lớp. - Sai lầm khi viết cấu hình của các nguyên tố bão hoà và bán bão hoà gấp. - Sai lầm về cấu hình electron của các ion suy ra từ cấu hình của nguyên tử tơng ứng. - Sai lầm khi sử dụng tỉ số 1 P N 1,5. VD1: Viết cấu hình electron của nguyên tử có số hiệu Z= 29 * Học sinh có thể giải bài tập này nh sau: Cấu hình electron của nguyên tử có số hiệu Z =29 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 9 4s 2 * Thực ra ở đây học sinh đã mắc sai lầm do trong cấu hình của một số nguyên tố có hiện tợng bão hoà và bán bão hoà gấp các e lớp d. Cấu hình đúng của nguyên tử có Z=29 phải là: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 1 Trờng Đại học Vinh - Khoa Hoá học - Lớp 43A 10