Việc ứng dụng CNTT trong giáo dục đã được chú trọng; quá trình kỹ thuật hoá hoạt động giảng dạy trong nhà trường đã diễn ra và có những kết quả đáng chú ý. Hiện nay các trường phổ thông đều trang bị phòng máy, phòng đa năng, nối mạng internet và tin học được giảng dạy chính thức, một số trường còn trang bị thêm thiết bị ghi âm, chụp hình, quay phim (Sound Recorder, Camera…), máy quét hình (Scanner), và một số thiết bị khác, tạo cơ sở hạ tầng cho GV sử dụng vào quá trình dạy học của mình.
Công nghệ phần mềm phát triển mạnh, trong đó các phần mềm giáo dục cũng đạt được những thành tựu đáng kể như: bộ Office, Cabri, Crocodile, SketchPad, ChemOffice, Chemsketch, Cyber Chem, Crocodile Chemistry 605, đĩa thí nghiệm quay sẵn, các mô hình, mô phỏng thiết kế sẵn các câu hỏi trắc nghiệm tự kiểm tra (Quiz), phần mềm bảng hệ thống tuần hoàn, phần mềm soạn thảo bài giảng: Powerpoint, Violet,... Do sự phát triển của CNTT và truyền thông mà mọi người đều có trong tay nhiều công cụ hỗ trợ cho quá trình dạy học.
Tuy nhiên phần lớn GV vẫn chưa khai thác các phần mềm hỗ trợ bài giảng, chưa có điều kiện tìm kiếm thông tin trên internet và cũng chưa có điều kiện tìm hiểu về PMDH.
Một số GV có sử dụng đồ dùng dạy học nhưng cũng chủ yếu là ở những tiết đánh giá hay thao giảng. Việc sử dụng CNTT và truyền thông như một công cụ dạy học, hỗ trợ quá trình dạy và học mới ở mức sử dụng các phương tiện nghe, nhìn như xem băng, đĩa hình các tiết dạy minh họa hoặc tư liệu hình ảnh.
Tỷ lệ GV và HS dùng máy vi tính truy cập mạng internet để tìm kiếm, khai thác thông tin chưa nhiều. Đặc biệt việc sử dụng e-book trong dạy học hầu như không có. Việc GV tự mình đầu tư thiết kế một e-book cũng rất ít. Thông thường đó là sản phẩm khóa luận tốt nghiệp hoặc luận văn của sinh viên và học viên. Khi hoàn thành, một số người phát triển thêm đưa vào trang web của trường làm tư liệu tự học cho HS. Một số GV khác sử dụng tư liệu trong e-book để làm phong phú thêm bài giảng của mình.
Hiện nay, trên thị trường có sách giáo khoa điện tử hóa học lớp 8, lớp 9 do nhà xuất bản Giáo dục phối hợp với Công ty Tin học Công Tâm sản xuất và tung ra thị trường. Nhưng sách giáo khoa điện tử lớp 10, lớp 11, lớp 12 hiện nay vẫn chưa thấy xuất hiện.
Đối với các em phổ thông hiện nay, tài liệu học tập chủ yếu vẫn là những cuốn SGK truyền thống, việc tự học trên SGK điện tử với những hình ảnh, âm thanh, video, tư liệu còn rất mới lạ.
Hầu hết các GV đều thấy được tầm quan trọng của e-book trong việc nâng cao khả năng tự học của học sinh, nâng cao chất lượng dạy học. Nhưng thực tế hầu hết các trường phổ thông đều chưa xây dựng cho mình kho SGK điện tử bộ môn hóa học và mang vào trong giảng dạy.
Thậm chí, hiện nay phương tiện dạy học đối với hầu hết các GV chỉ là cuốn giáo án, chiếc micro và viên phấn trắng. Nhiều giờ dạy được GV tiến hành như một giờ diễn thuyết, thậm chí nhiều GV còn đọc chậm cho HS chép lại những gì có sẵn ở giáo án.
Điều đó có thể là do rất nhiều nguyên nhân sau:
- Kiến thức, kỹ năng về CNTT ở một số GV vẫn còn hạn chế, chưa đủ vượt ngưỡng để đam mê và sáng tạo, thậm chí còn né tránh.
- Nhiều GV không quan tâm đến việc ứng dụng CNTT; chưa đầu tư suy nghĩ nhiều về cách thức sử dụng phương tiện dạy học; chưa chịu khó sưu tầm và tự tạo ra các thiết bị dạy học phù hợp.
- Phương pháp dạy học cũ vẫn còn như một lối mòn khó thay đổi, sự uy quyền, áp đặt vẫn chưa thể xoá được trong một thời gian tới. Việc dạy học tương tác giữa người - máy, dạy theo nhóm, dạy phương pháp tư duy sáng tạo cho HS, cũng như dạy HS cách biết, cách làm, cách chung sống và cách tự khẳng định mình vẫn còn mới mẻ đối với GV. Điều đó làm cho CNTT, dù đã được đưa vào quá trình dạy học, vẫn chưa thể phát huy tính trọn vẹn tích cực và tính hiệu quả của nó.
- Việc sử dụng CNTT để đổi mới phương pháp dạy học chưa được nghiên cứu kỹ, dẫn đến việc ứng dụng nó không đúng chỗ, không đúng lúc, nhiều khi lạm dụng nó.
- Việc đánh giá một tiết dạy có ứng dụng CNTT còn lúng túng, chưa xác định hướng ứng dụng CNTT trong dạy học. Chính sách, cơ chế quản lý còn nhiều bất cập, chưa tạo được sự đồng bộ trong thực hiện.
- Các phương tiện, thiết bị phục vụ cho việc đổi mới phương pháp dạy học bằng phương tiện chiếu projector, … còn thiếu và chưa đồng bộ và chưa hướng dẫn sử dụng nên chưa triển khai rộng khắp và hiệu quả.
Trước tình hình hiện nay, một vấn đề được đặt ra:
Liệu có quá viễn vông khi mơ ước rằng một ngày nào đó các SGK của chúng ta được để trong một trang web nào đó, cho học trò tải xuống miễn phí, và tự học. Ta sẽ có một thư viện online khổng lồ. Kiến thức sẽ đến với bất kỳ ai sau một cái click chuột. HS nghèo nhất cũng có khả năng liên lạc với bậc thầy nổi tiếng nhất. Một môi trường học tập, tham khảo mà ai cũng có cơ hội tham gia, bổ túc cho nhau, học hỏi lẫn nhau. Chẳng phải đấy là mục đích tối hậu của phổ cập giáo dục. Tất cả có thể bắt đầu bằng một ước mơ -ước mơ bắt kịp phần còn lại của thế giới.Và đó thật sự là một thách thức lớn đối với giáo dục Việt Nam.
Chương 2
THIẾT KẾ SÁCH GIÁO KHOA ĐIỆN TỬ CHƯƠNG “NHÓM NITƠ” VÀ CHƯƠNG “NHÓM CACBON” LỚP 11 - NÂNG CAO 2.1. Vị trí, nội dung và phương pháp dạy học chương “Nhóm nitơ”
2.1.1. Vị trí, mục tiêu của chương “Nhóm nitơ”
2.1.1.1. Vị trí
Trong SGK hóa học lớp 11 nâng cao, chương “Nhóm nitơ” là chương thứ 2 được nghiên cứu sau chương về lí thuyết chủ đạo “Sự điện li”.
2.1.1.2. Mục tiêu
Kiến thức
HS biết:
- Tính chất hóa học cơ bản của nitơ, photpho.
- Tính chất vật lí, hóa học của một số hợp chất: NH3, NO, NO2, HNO3, P2O5, H3PO4. Phương pháp điều chế và ứng dụng của các đơn chất và một số hợp chất của nitơ, photpho.
HS hiểu:
- Sự liên quan giữa vị trí của nitơ và photpho trong bảng tuần hoàn với cấu tạo nguyên tử, phân tử của chúng.
Kĩ năng
Rèn kỹ năng:
- Vận dụng những kiến thức đã học về cấu tạo nguyên tử, liên kết hóa học, độ âm điện, số oxi hoá, phản ứng oxi hoá khử, thuyết điện li, khái niệm axit – bazơ để giải thích một số tính chất của đơn chất và hợp chất nitơ, photpho.
-Viết phương trình hóa học dạng phân tử, ion thu gọn, phương trình phản ứng oxi hóa khử biểu diễn tính chất hóa học của nitơ, photpho và các hợp chất quan trọng của chúng.
- Tiến hành một số thí nghiệm đơn giản để nghiên cứu tính chất hóa học. -Giải bài tập định tính và định lượng có liên quan tới kiến thức của chương.
- Vận dụng kiến thức hóa học giải thích một số hiện tượng thực tế.
Giáo dục tình cảm, thái độ
- Tin tưởng vào phương pháp nghiên cứu khoa học bằng thực nghiệm. - Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ.
- Có ý thức gắn lí thuyết với thực tiễn để nâng cao chất lượng cuộc sống. - Có ý thức bảo vệ môi trường sống.
2.1.2. Nội dung của chương “Nhóm nitơ”
Tổng số tiết : 13 tiết (10 tiết lý thuyết, 2 tiết luyện tập, 1 tiết thực hành) Với hệ thống các bài sau:
Bài 9. Khái quát nhóm nitơ Bài 10. Nitơ
Bài 11. Amoniac và muối amoni Bài 12. Axit nitric và muối nitrat
Bài 13. Luyện tập tính chất của nitơ và hợp chất của nitơ Bài 14. Photpho
Bài 15. Axit photphoric và muối photphat Bài 16. Phân bón hoá học
Bài 17. Luyện tập tính chất của photpho và các hợp chất của photpho
Bài 18.Thực hành Tính chất của một số hợp chất nitơ, photpho. Phân biệt một số loại phân bón hóa học
2.1.3. Một số nội dung mới và khó
2.1.3.1. Những nội dung mới của chương “Nhóm nitơ” SGK lớp 11 nâng cao so với sách cơ bản
- Khái quát về nhóm nitơ.
- Phản ứng tạo phức của NH3 và phản ứng oxi hóa NH3 bằng CuO.
- Phản ứng oxi hóa photpho bằng một số hợp chất HNO3 đặc, KClO3, KNO3, K2Cr2O7.
- Vận dụng triệt để hơn các kiến thức về sự biến đổi số oxi hóa của nguyên tố trong các đơn chất, hợp chất để giải thích tính chất hóa học của chúng. Lí thuyết về cân bằng hóa học, sự phân li axit, bazơ, hằng số phân li axit, bazơ được đưa ra nhiều hơn.
2.1.3.2. Một số lưu ý về nội dung SGK nâng cao
- Cần nhấn mạnh sự khác nhau về cấu tạo và độ bền của phân tử nitơ và phân tử photpho.
- Ở nguyên tử nitơ không có khả năng kích thích cặp electron đã ghép ở phân lớp 2s đã chuyển sang obitan 3s của lớp thứ 3,vì vậy trong các hợp chất nitơ có hóa trị ba. Trong khi các nguyên tố khác trong nhóm có thể có hóa trị năm trong các hợp chất.
- Trước đây người ta cho rằng tính bazơ là do NH3 kết hợp với H2O tạo thành phân tử NH4OH, nhưng thực tế không có bằng chứng chứng minh sự tồn tại của phân tử này.
- Khả năng kết hợp của NH3 với H2O, với axit tạo thành ion NH4+ và với ion kim loại như Zn2+, Cu2+, Ag+… tạo thành cation phức (gọi chung là amoniacat kim loại) [Zn(NH3)4]2+, [Cu(NH3)4]2+, [Ag(NH3)2]+… là do sự tạo thành liên kết cho - nhận (gọi là liên kết phối trí) giữa cặp electron chưa sử dụng của nguyên tử N trong phân tử NH3 và obitan còn trống của ion kim loại.
- Muối amoni chứa gốc của axit không có tính oxi hóa khi đun nhẹ phân hủy thành amoniac.
- Muối amoni chứa gốc của axit có tính oxi hóa khi bị nhiệt phân sẽ sinh ra sản phẩm khác nhau của nitơ do xảy ra tương tác oxi hóa khử.
Lưu ý: Với muối (NH4)2SO4:
o
t
(NH ) SO4 2 4NH3NH HSO4 4
Tiếp tục đun nóng thêm, muối NH4HSO4 sẽ bị phân hủy:
o
t
NH HSO4 4 N2 NH3 SO2 H O2
3 3 6
- Trong môi trường axit, ion NO3 có khả năng oxi hóa giống như HNO3. - Trong môi trường kiềm mạnh lấy dư, ion NO3bị Al (hoặc Zn) khử đến NH3.
Al OH NO3 H O2 AlO2 NH3
8 5 3 2 8 3
- Một trong những điểm cần nhấn mạnh của muối photphat là phản ứng thủy phân.
+ Trong số các muối photphat trung hòa tan, muối của kim loại kiềm thủy phân mạnh trong dung dịch cho môi trường bazơ.
+ Muối hidrophotphat bị thủy phân yếu hơn:
Quá trình thủy phân này xảy ra mạnh hơn so với quá trình phân li axit:
Nên dung dịch có môi trường bazơ yếu.
+ Muối đihiđrophotphat bị thủy phân yếu hơn nữa:
Quá trình thủy phân này xảy ra kém hơn so với quá trình phân li axit
Nên dung dịch có môi trường axit yếu.
2.1.4. Phương pháp dạy học chương “Nhóm nitơ”
2.1.4.1. Sử dụng phương pháp diễn dịch
Khi nghiên cứu nhóm nitơ, do HS đã được học đầy đủ các lí thuyết chủ đạo (cấu tạo nguyên tử, hệ thống tuần hoàn, liên kết hóa học, sự điện li, khái niệm axit, bazơ, muối). Vì vậy cần dùng phương pháp suy diễn hay diễn dịch. Sự suy lí diễn dịch được tiến hành trong mối quan hệ:
+ Từ đặc điểm cấu tạo nguyên tử (cấu hình electron) suy ra dạng liên kết hóa học trong phân tử, hoặc từ cấu tạo phân tử, xác định các dạng liên kết và số oxi hóa. Từ đó yêu cầu HS dự đoán tính chất của các đơn chất và hợp chất.
+ Dùng thí nghiệm hóa học hoặc phương trình hóa học để kiểm chứng khẳng định những dự đoán là đúng đắn.
+ Từ tính chất suy ra: Cách bảo quản, ứng dụng, điều chế, trạng thái tự nhiên.
Ví dụ: Khi nghiên cứu bài amoniac.
- Dựa vào cấu tạo của NH3, giải thích tính bazơ của NH3.
- Dựa vào lí thuyết axit – bazơ của Bronsted viết phương trình điện li của NH3 trong nước.
- Dùng những hóa chất đã có, yêu cầu HS hãy chứng minh điều dự đoán của mình.
2.1.4.2. Sử dụng thí nghiệm theo phương pháp minh họa và kiểm chứng
Các thí nghiệm biểu diễn của GV trong chương này chủ yếu được tiến hành theo phương pháp minh họa, kiểm chứng để khẳng định những dự đoán về tính chất dựa trên cấu tạo của đơn chất hoặc hợp chất của nitơ, photpho là đúng đắn.
Ví dụ:
GV giới thiệu mục đích thí nghiệm: Hãy xác minh xem axit nitric có khả năng oxi hóa một số kim loại đứng sau hiđro trong dãy hoạt động hóa học của kim loại ( như Cu, Ag...) hay không?
GV thảo luận với HS định làm thí nghiêm gì? Làm như thế nào? HS tiến hành thí nghiệm và tự rút ra kiến thức cần học.
Phương pháp dạy học này có tác dụng phát huy tính tích cực, rèn kỹ năng vận dụng kiến thức đã học, phát triển tư duy của HS.
2.1.4.3. Sử dụng bài tập có thao tác tư duy so sánh đối chiếu
Trong dạy học hóa học, khi hình thành kiến thức mới, GV thường so sánh với kiến thức đã học trước, để giúp HS dễ tiếp thu và hiểu sâu kiến thức mới.
Ví dụ 1: Khi hình thành kiến thức mới về axit nitric, GV có thể so sánh với axit sunfuric đặc.
Ví dụ 2: Khi dạy bài photpho, giáo viên có thể đưa câu hỏi so sánh khả năng hoạt động của nitơ – photpho, của photpho trắng và photpho đỏ.
Photpho có độ âm điện bé hơn nitơ. Nhưng tại sao ở nhiệt độ thường photpho hoạt động mạnh hơn nitơ?
Em hãy so sánh khả năng hoạt động của photpho trắng và photpho đỏ? Giải thích?
2.1.4.4. Phương pháp học tập hợp tác theo nhóm nhỏ
Thông qua phương pháp trên, GV đã hoạt động hóa người học. Mặt khác người học chủ động tiếp thu kiến thức, kĩ năng. Có thể trao đổi hỗ trợ nhau trong quá trình khám phá kiến thức mới. Có thể tự đánh giá hoặc đánh giá lẫn nhau về kiến thức đúng hay sai.
2.1.4.5. Lồng ghép giáo dục môi trường vào nội dung bài học
Trong chương này có rất nhiều nội dung giáo dục môi trường như bài phân bón hóa học (bón phân hợp lí và vấn đề ô nhiễm môi trường đất), axit nitric (mưa axit, khói mù quang hóa,…) do đó GV có thể khéo léo lồng ghép vào bài dạy những lợi ích cũng như tác hại của các chất để nâng cao ý thức bảo vệ môi trường cho các em.
2.2. Vị trí, nội dung và phương pháp dạy học chương “Nhóm cacbon”
2.2.1. Vị trí, mục tiêu của chương “Nhóm cacbon”
2.2.1.1. Vị trí
Trong SGK hóa học lớp 11 nâng cao, chương “Nhóm cacbon” là chương thứ 3 được nghiên cứu sau chương về lí thuyết chủ đạo “ Sự điện li” và chương 2 “Nhóm nitơ”.
2.2.1.2. Mục tiêu
Kiến thức
HS hiểu:
- Cấu tạo nguyên tử và vị trí của các nguyên tố nhóm cacbon trong BTH. - Tính chất vật lí, tính chất hóa học, ứng dụng của đơn chất và một số hợp chất của cacbon và silic.
- Phương pháp điều chế đơn chất và một số hợp chất của cacbon và silic.
Kĩ năng
Tiếp tục hình thành và củng cố các kĩ năng: + Quan sát, tổng hợp, phân tích và dự đoán.
+ Vận dụng kiến thức để giải thích một số hiện tượng tự nhiên.
+ Rèn luyện kĩ năng giải các bài tập định tính và định lượng có liên quan đến kiến thức của chương.
Tình cảm, thái độ
Thông qua nội dung kiến thức của chương, giáo dục cho HS tình cảm biết