- Đảm bảo tính thẩm mỹ: thí nghiệm mô phỏng thiết kế cần phải hài hòa, kích
1.Đối với giáo viên:
- GV giảng dạy theo hình thức GV hướng dẫn SV tiến hành các thí nghiệm theo chương trình học (Có 86,67% chọn hình thức này). SV tiến hành thực hiện thí nghiệm mà người GV giao nhiệm vụ. Cuối mỗi buổi sinh viên sẽ lên biểu diễn thí nghiệm, trình bày cách khai thác thí nghiệm đó trong chương trình Hóa học phổ thông.
- Đa số GV không có ứng dung CNTT làm phương tiện dạy học cho học phần thí nghiệm thực hành PPDHHH 3. Chỉ sử dụng băng hình thí nghiệm đã quay sẵn để chiếu cho SV xem.
- 100% GV cho rằng đã từng biết đến TNMP và sử dụng chúng. Tuy nhiên chỉ là những mô phỏng về quy trình, cơ chế, chưa có những TNMP về tính chất cụ thể của một hợp chất.
2. Đối với sinh viên:
- Đa số SV cho rằng, phương pháp học chủ yếu của học phần PPDHHH 3 là sự hướng dẫn của GV. Ngoài ra không có sự hỗ trợ học tập nào khác từ giáo trình và các thí nghiệm trên phòng thực hành.
- Sinh viên cũng đã nghe và biết đến TNMP, nhưng đối với những loại TNMP như trong học phần PPDHHH 3 thì chưa nói đến.
TIỂU KẾT CHƯƠNG 1
Trong chương này chúng tôi đã trình bày những cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài bao gồm:
1. Đổi mới PPDH ở Đại học, xu hướng đổi mới, một số PPDH và hình thức tổ chức dạy học.
2. Giới thiệu về phần mềm Macromedia Flash MX 2004, các bước cài đặt phần mềm, một số chức năng của thanh công cụ.
3. Đưa ra khái niệm về mô phỏng, các nguyên tắc cơ bản để thiết kế một TNMP hóa học. Đồng thời đã tìm hiểu thực trạng về dạy học học phần PPDHHH3.
Tất cả những vấn đề trên là nền tảng cơ sở cho phép chúng tôi đi vào thiết kế và sử dụng những TNMP có trong học phần PPDHHH 3.
Chương 2
THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG CÁC THÍ NGHIỆM HÓA HỌC MÔ PHỎNG DẠY HỌC CHO HỌC PHẦN THỰC HÀNH PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC Ở CÁC
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM 2.1. Học phần thực hành phương pháp dạy học hóa học
2.1.1. Mục đích yêu cầu của học phần thực hành thí nghiệm phương pháp dạyhọc hóa học [2] học hóa học [2]
Mục đích yêu cầu chủ yếu là phải làm cho sinh viên nắm vững mặt lí luận dạy học (mặt phương pháp) của thí nghiệm hóa học.
Sinh viên phải được tập luyện phân tích mục đích đức dục và trí dục của từng thí nghiệm, mối liên hệ của thí nghiệm với nội dung bài giảng, phương pháp biểu diễn và tổ chức cho học sinh trường phổ thông tiến hành thí nghiệm, phương pháp sử dụng các thí nghiệm đó vào các bài giảng hóa học cụ thể, …
Sinh viên được tập luyện để nắm vững kỹ thuật tiến hành thí nghiệm, đảm bảo hiệu quả của thí nghiệm, … cũng là yêu cầu quan trọng.
Nhưng cần chú ý rằng các bộ môn Hóa học Đại cương, Hóa học Vô cơ, Phân tích, Hóa học Hữu cơ, Hóa học Công nghệ – Môi trường đã hình thành cho sinh viên những kĩ năng đầu tiên. Do đó trong thực hành phương pháp dạy học hóa học phải yêu cầu sinh viên rèn luyện kĩ năng khéo léo, thành thạo nhanh chóng, sáng tạo trong khi tiến hành thí nghiệm.
Do đó sinh viên cần phải coi trọng công việc chuẩn bị cho các bài thí nghiệm thực hành, cần lưu ý nội dung và phương pháp viết tường trình thí nghiệm thực hành, nắm vững nội dung và phương pháp tiến hành thí nghiệm thực hành và các bài tập nghiệp vụ khác.
2.1.2. Mục tiêu và nội dung của học phần thực hành thí nghiệm phương phápdạy học hóa học dạy học hóa học
2.1.2.1. Mục tiêu
- Sinh viên nắm được mục đích của từng thí nghiệm, từng phương tiện trực quan phương pháp sử dụng vào các bài giảng hóa học cụ thể.
- Sinh viên nắm vững kỹ thuật tiến hành thí nghiệm, các phương tiện trực quan, biết sử dụng thành thạo, nhanh chóng , khéo léo, an toàn, thành công các thí nghiệm.
- Phối hợp biểu diễn thí nghiệm với bài dạy để khai thác, hình thành kiến thức bài học.
2.1.2.1. Nội dung
Chương 1. Yêu cầu phương pháp thực hành thí nghiệm PPDHHH.
1.1.Yêu cầu phương pháp thực hành thí nghiệm PPDHHH.
1.2. Kỹ thuật sử dụng những dụng cụ cơ bản và công tác cơ bản trong phòng TNHH.
Chương 2. Các thí nghiệm về halogen. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2.1. Điều chế clo, brom. Tính chất của clo, brom, iot
2.2. Điều chế, tính tan của hiđroclorua. Điều chế axit clohyđric. 2.3. So sánh tính chất của clo, brom, iot. Nhận biết.
Chương 3. Các thí nghiệm về oxi , lưu huỳnh
3.1. Điều chế oxi. Tính chất của oxi, lưu huỳnh.
3.2. Điều chế hiđrosunfua, sự cháy hoàn toàn và không hoàn toàn của hiđruasunfua. Điều chế khí sunfurơ và andehit sunfuric.
3.3. Tính chất của axit sunfuaric đặc. Nhận biết muối sunphat.
3.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng và chuyển dịch cân bằng.
Chương 4. Các thí nghiệm về nitơ photpho
4.1. Điều chế nitơ. Tính chất của nitơ.
4.2. Điều chế dung dịch NH3. Tính chất của dung dịch NH3
4.3. Điều chế axit nitric từ muối nitrat. Tính chất oxi hoá mạnh của nitric HNO3. Cách nhận biết axit nitric và muối nitrat.
4.4. Điều chế photpho và tính chất của phopho
Chương 5. Các thí nghiệm về tốc độ phản ứng – cân bằng hóa học
5.1. Tốc độ phản ứng
5.2. Ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độc phản ứng 5.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng 5.4. Ảnh hưởng của kích thước hạt đến tốc độ phản ứng 5.5. Ảnh hưởng của xúc tác đến tốc độ phản ứng
5.6. Ảnh hưởng của nồng độ đến chuyển dịch cân bằng 5.7. Ảnh hưởng của môi trường đến chuyển dịch cân bằng
6.1. Tính chất của các kim loại kiềm. Điều chế natri hiđroxit bằng phương pháp điện phân dung dịch natri clorua.
6.2. Tính chất của kim loại kiềm thổ và hợp chất
6.3. Thí nghiệm biến đổi CaCO3 thành Ca(OH)2 và ngược lại.
Chương 7. Các thí nghiệm về nhôm, sắt.
7.1. Tính chất hóa học của nhôm. Điều chế nhôm hiđroxit và tính chất.
7.2. Tính chất của sắt và hợp kim của sắt. Điều chế oxit sắt từ. Điều chế sắt (II) hiđroxit. Điều chế sắt (III) hiđroxít.
7.3. Điều chế kim loại bằng phương pháp nhiệt luyện.
Chương 8. Các thí nghiệm về hiđrocacbon
8.1. Các thí nghiệm về metan: điều chế, tính chất hóa học 8.2. Các thí nghiệm về etilen: điều chế, tính chất hóa học 8.3. Các thí nghiệm về axetilen: điều chế, tính chất hóa học 8.4. Các thí nghiệm về benzen: tính chất hóa học
Chương 9. Các thí nghiệm về hợp chất có nhóm chức 9.1. Tính chất của ancol. Phản ứng hoá este của ancol etylic. 9.2. Tính chất của anđehit, axetic, anilin.
9.3. Glixerol. Phản ứng của glucozơ với Cu(OH)2. Phản ứng tráng gương. 9.4. Phản ứng màu của tinh bột với iot. Phản ứng màu của protit.
2.2. Quy trình thiết kế các thí nghiệm hóa học mô phỏng bằng phần mềm Flash
Bước 1: Xây dựng kịch bản
- Xác định cấu trúc kịch bản của bài thí nghiệm. - Chi tiết hóa cấu trúc kịch bản của bài thí nghiệm. - Xác định các bước của quá trình thí nghiệm thực hành. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bước 2: Lựa chọn phần mềm vẽ minh họa dụng cụ, thiết bị, hóa chất, hiện tượng thí nghiệm.
- Dụng cụ thí nghiệm, thiết bị, hóa chất chúng ta có thể dùng phần mềm CorelDraw, Adobe illustrator hoặc chúng ta có thể sử dụng công cụ vẽ có trong phần mềm Flash.
- Dụng cụ thí nghiệm có thể sưu tầm và lựa chọn từ Internet. Bước 3: Sử dụng phần mềm Flash tạo hiệu ứng, mô phỏng.
Bước 4: Chạy thử chương trình và chỉnh sửa, đóng gói.
- Sau khi thiết kế xong chương trình mô phỏng, tác giả phải chạy thử chương trình để quan sát một cách tổng thể hiệu quả của chương trình (có phản ánh đúng nội dung, có đảm bảo tính sư phạm, tính khoa học không ?). Đây là bước quan trọng không thể bỏ qua bởi đó là giai đoạn thẩm định kết quả của quá trình xử lí.
- Khi chạy thử chương trình xong, tác giả rút ra nhận xét về kết quả của chương trình mô phỏng. Nếu trong chương trình còn có phần nào chưa hợp lí thì cần chỉnh sửa lại sao cho chương trình mô phỏng đạt chất lượng tốt nhất.
- Sau khi chạy thử và chỉnh sửa xong cần xuất sang file .exe, có thể chạy độc lập không cần cài đặt phần mềm.
2.3. Thiết kế thí nghiệm hóa học mô phỏng dạy học cho học phần PPDHHH 3
2.3.1. Thiết kế thí nghiệm về hóa học đại cương
2.3.1.1. Tiêu chí lựa chọn
- Thí nghiệm đòi hỏi mất nhiều thời gian để lắp ghép dụng cụ, thời gian diễn biến phản ứng lâu;
- Các thí nghiệm gắn liền với chương trình Hóa học phổ thông;
Trên cơ sở các tiêu chí trên, chúng tôi tiến hành xây dựng các mô phỏng sau đây (bảng 2.1).
Bảng 2.1. Danh sách thí nghiệm mô phỏng về hóa học đại cương
STT TÊN THÍ NGHIỆM MÔ PHỎNG
01 Ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độc phản ứng 02 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng 03 Ảnh hưởng của kích thước hạt đến tốc độ phản ứng 04 Ảnh hưởng của nồng độ đến chuyển dịch cân bằng 05 Ảnh hưởng của môi trường đến chuyển dịch cân bằng
2.3.1.2. Thiết kế các thí nghiệm mô phỏng
Xây dựng thí nghiệm mô phỏng “ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độc phản ứng”
- Xác định nội dung thí nghiệm:
Thí nghiệm chứng minh: khi tăng nồng độ chất phản ứng, tốc độ phản ứng tăng. Thí nghiệm được tiến hành bằng phản ứng của axit H2SO4 loãng và Na2S2O3 ở hai nồng độ khác nhau.
- Chi tiết hóa cấu trúc kịch bản của bài thí nghiệm:
Mô phỏng được thể hiện hiện như sau: chuẩn bị 2 cốc thủy tinh, từ ống đong chứa 25ml dung dịch Na2S2O3 0,1M cho vào cốc 1, ống thứ 2 chứa 10ml dung dịch Na2S2O3 0,1M cho vào cốc 2. Sau đó thêm vào cốc 2 15ml nước cất, tiếp tục đổ đồng thời 15ml dung dịch axit H2SO4 0,1M vào cốc 1 và 25ml dung dịch H2SO4
0,1M vào cốc 2. Kết tủa ở cốc 1 xuất hiện nhanh hơn cốc 2.
Bước 2: Sử dụng phần mềm Flash MX tạo hoạt hình và hiệu ứng cho kịch bản Mở phần mềm flash MX 2004, tạo một file mới và lưu lại với tên là “Anh huong cua nong do den toc do phan ung”.
Trước khi tiến hành tạo diễn hoạt cho thí nghiệm, cần vẽ dụng cụ thí nghiệm gồm cốc thủy tinh và ống đong.
- Vẽ cốc thủy tinh: sử dụng công cụ Tools có trong phần mềm để vẽ.
+ Vào Insert\New Symbol hộp hội thoại Create New Symbol xuất hiện. Nhập tên symbol là “coc” ở mục Name, chọn Graphic ở mục Behavior và nhấp nút OK.
Hình 2.1. Hộp hội thoại tạo một symbol mới
+ Màn hình soạn thảo xuất hiện, click chuột vào công cụ Rectangle Tool vẽ hình chữ nhât có kích thước 233 x 279 với đường viền 2.5 line. Đưa trỏ chuột vào cạnh dưới của hình chữ nhật và kéo hơi cong về phía dưới.
+ Thêm một layer mới và click chuột vào công cụ Oval Tool vẽ một hình elip có đường kính bằng với chiều ngang cạnh trên của hình chữ nhật để tạo miệng (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
của cốc thủy tinh. Tiếp theo sử dụng công cụ Line vẽ các đường bên trong của cốc tạo không gian cho cốc thủy tinh.
Hình 2.2. Thao tác vẽ cốc thủy tinh
- Vẽ ống đong:
+ Tương tự như vẽ cốc thủy tinh, tạo một symbol mới với tên là “ongdong”. Màn hình soạn thảo xuất hiện, click chuột vào công cụ Rectangle Tool vẽ hình chữ nhật với kích thước khoảng 100 x 366, Fill color (#E0E0E0), đường viền 1.0 line.
+ Click chuột vào công cụ Oval vẽ một hình elip đặt lên phía trên của hình chữ nhật để tạo miệng ống đong. Sau đó tiếp tục vẽ một hình elip và canh chỉnh như chân đế của ống đong.
+ Sử dụng công cụ Line và Text vẽ vạch chia thể tích của ống đong.
Hình 2.3. Thao tác vẽ ống đong
- Thiết kế các symbol: mc_10ml, mc_15ml, mc_25ml, mc_axit25ml, mc_H2O, mc_up10, mc_up15, mc_up25, mc_up25axit, mc_upnuoc, time1, time2.
Tạo symbol mc_10ml: symbol này thể hiện thể tích của ống đong chứa 10ml dung dịch Na2S2O3.
+ Vào Insert\New Symbol hộp hội thoại Create New Symbol xuất hiện. Nhập tên symbol là “mc_10ml” ở mục Name, chọn Movie ở mục Behavior và nhấp nút OK.
+ Vào công cụ Library kéo file “ongdong” vào vùng stage của layer 1 ở Frame1, click phải chuột vào Frame1 và chọn Create Motin Tween. Sau đó lần lượt di chuyển chuột đến Frame 10, 17, 30 và ấn F6 để tạo chuyển động. Ở Frame10 chọn gốc quay 900 về bên phải, Frame17 giữ nguyên vị trí như Frame10, Frame30 trở về như Frame1 và đồng thời ấn F9 mở hộp thoại Actions – Frame và chọn Stop().
Hình 2.4. Thanh tiến trình của symbol “mc_10ml”
+ Click chuột vào biểu tượng trên công cụ layer thêm layer 2, vào công cụ Rectangle Tool vẽ một hình chữ nhật ở Frame1(Color: #B6B6B6, không viền, kích thước 56 x36,9) đặt ở vị trí của đáy ống đong thể hiện dung dịch Na2S2O3. Di chuyển chuột từ Frame2 đến Frame 10 lần lượt ấn F6 tạo các Keyframe, đồng thời ở mỗi Frame như vậy điều chỉnh cho phù hợp với góc nghiêng của ống đong.
+ Click chuột vào biểu tượng trên công cụ layer thêm layer 3, di chuyển chuột đến Frame10 và click chuột phải chọn Insert Blank Keyframe tạo một Frame trống. Vẽ giọt dung dịch chảy xuống từ ống đong bằng một hình chữ nhật như hình 2.6, di chuyển chuột đến Frame17 ấn F6. Sau đó đặt trỏ chuột ở khoảng Frame 10 và 17, chọn vào công cụ Properties ở mục Tween chọn shape. Chọn Frame17, sử dụng chuột kéo dài hình chữ nhật về phía dưới như giọt dung dịch đang chảy.
Hình 2.6. Vẽ giọt dung dịch chảy ở Frame10 và Frame17
Hình 2.7. Công cụ Properties và chọn Motion Shape
Các symbol mc_15ml, mc_25ml, mc_axit25ml, mc_H2O thiết kế tương tự như symbol mc_10ml
Tạo symbol mc_up10: symbol này thể hiện khi rót dung dịch Na2S2O3 từ ống đong vào cốc thì thêm 10ml dung dịch vào cốc thủy tinh.
+ Vào Insert\New Symbol hộp hội thoại Create New Symbol xuất hiện. Nhập tên symbol là “mc_up10” ở mục Name, chọn Movie ở mục Behavior và nhấp nút OK.
+ Ở Frame1 của layer1 vẽ một hình chữ nhật (Fill Color: #D1D1D1, kích thước: 158,2 x 22,8, Alpha: 80%, không đường viền). Sử dụng chuột kéo cạnh dưới hình chữ nhật theo cung của cốc thủy tinh.
+ Di chuyển chuột đến Frame15 và ấn F6, đặt con trỏ chuột vào một Frame bất kì từ Frame1 đến 15, sau đó đến công cụ Properties ở mục Tween chọn shape. Ở Frame 15 dùng chuột kéo phần trên của hình chữ nhật cao hơn so với ban đầu. Tiếp tục ấn chuột trái vào Frame15, mở công cụ Actions Frame và chọn mã lệnh Stop().
Hình 2.8. Dung dịch thể hiện ở Frame1 và Frame 15
Hình 2.9. Thanh tiến trình của symbol “mc_up10”
Các symbol mc_up15, mc_up25, mc_up25axit, mc_upnuoc thiết kế tương tự như symbol mc_up10. Ta điều chỉnh ở Frame cuối của các symbol cho phù hợp với thể tích dung dịch.
Tạo symbol time1: symbol này thể hiện thanh thời gian, dùng để đo thời gian khi xuất hiện kết tủa.
+ Vào Insert\New Symbol hộp hội thoại Create New Symbol xuất hiện. Nhập tên symbol là “time1” ở mục Name, chọn Movie ở mục Behavior và nhấp nút OK.
+ Ở Frame1 của layer1 vẽ một khung hình chữ nhật (Stroke Color: #66FF99, kích thước: 324.4x 26, không màu nền, ở mục Options\Round Rectangle Radius và chọn 10 points). Sau đó di chuyển chuột đến Frame100 ấn F6.
+ Click chuột vào biểu tượng trên công cụ layer thêm layer 2, ở Frame1 vẽ một hình chữ nhật nhỏ hơn với khung hình chữ nhật ban đầu và đặt ở vị trí bên trong của khung hình. Di chuyển chuột đến Frame100 ấn F6, đặt trỏ chuột trong khoảng Frame1 đến 100 và đến công cụ Properties ở mục Tween chọn shape. Ở Frame 100 dùng chuột kéo phần bên phải của hình chữ nhật dài đến cuối khung
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});