B. Nội dung
2.2.1. Quy trỡnh xõy dựng bài toỏn nhận thức (BTNT)
* Nếu như đối với dạy học nờu vấn đề yếu tố trung tõm của nú là xõy dựng tỡnh huống cú vấn đề thỡ ở đõy, đối với dạy học bằng BTNT, yếu tố quan trọng nhất là xõy dựng BTNT. Việc xõy dựng BTNT dựa trờn cơ sở lý luận và thực tiễn là lý luận về BTNT, đặc biệt nội dung và cấu trỳc chương trỡnh sỏch giỏo khoa và đặc điểm đối tượng học sinh. Trờn cơ sở đú chỳng tụi đề xuất quy trỡnh xõy dựng BTNT gồm 5 bước như sau:
- Bước 1: Xỏc định mục tiờu của bài học hoặc từng phần của bài học cần nghiờn cứu.
- Bước 2: Xỏc định trỡnh độ nhận thức của học sinh.
- Bước 3: Vận dụng lý thuyết chủ đạo (nếu cú) hoặc những kiến thức húa học cơ bản đĩ được hỡnh thành.
- Bước 4: Xỏc định mối liờn hệ giữa kiến thức đĩ biết và kiến thức cần tiếp thu.
- Bước 5: Sử dụng hệ thống cõu hỏi gắn những kiến thức cần đặt ra và xõy dựng BTNT. Dự đoỏn kiến thức cần đạt được trờn cơ sở lý thuyết chủ đạo đĩ biết. Kiểm tra những kiến thức dự đoỏn bằng cỏc cõu hỏi phản biện, bằng những thớ nghiệm chứng minh.
Sau đõy là vớ dụ ỏp dụng quy trỡnh xõy dựng BTNT trờn.
Vớ dụ 1: Nghiờn cứu tớnh chất húa học của hiđro peoxit (H2O2)
Bước 1: Xỏc định mục tiờu của vấn đề:
- Phõn tử H2O2 vừa cú tớnh oxi húa, vừa cú tớnh khử . Nguyờn nhõn là do nguyờn tử O trong phõn tử H2O2 cú số oxi húa trung gian là “-1”.
- Tớnh oxi húa của H2O2 được thể hiện khi tỏc dụng với chất khử như: KNO2; KI...ở điều kiện thớch hợp.
- Tớnh khử của H2O2 được thể hiện khi tỏc dụng với chất oxi húa như: Ag2O; ( KMnO4 + H2SO4)… ở điều kiện thớch hợp.
Bước 2: Xỏc định trỡnh độ nhận thức của học sinh.
Bước 3: Kiến thức cơ bản đĩ được hỡnh thành
- Định nghĩa về tớnh oxi húa , tớnh khử.
- Nguyờn tử oxi cú nhiều số oxi húa, trong đú số oxi húa “-2” và “0’ là cỏc số oxi húa điển hỡnh và tương đối bền.
- KNO2, KI là những chất cú tớnh khử.
- Ag2O; ( KMnO4 + H2SO4) là những chất cú tớnh oxi húa. - Điều kiện phản ứng oxi húa khử xảy ra.
Bước 4: Xỏc định mối liờn hệ giữa kiến thức đĩ biết với kiến thức cần đạt.
Nguyờn tử oxi trong phõn tử H2O2 cú số oxi húa trung gian nờn cú xu hướng chuyển về số oxi húa là “-2”, “ 0” nhờ tỏc dụng của chất khử, chất oxi húa trong điều kiện thớch hợp như : KNO2; KI ; Ag2O; ( KMnO4 + H2SO4)…
Bước 5:Sử dụng hệ thống cõu hỏi và xõy dựng BTNT
* Xỏc định số oxi hoỏ của nguyờn tử oxi trong phõn tử H2O2.Dựa vào khả năng thay đổi số oxi hoỏ của oxi hĩy dự đoỏn tớnh chất hoỏ học của H2O2?
- Biết rằng H2O2 tỏc dụng với kalinitrit. Dự đoỏn sản phẩm tạo thành. + Viết PTPƯ xảy ra?
+ Cho biết vai trũ của H2O2 trong phản ứng đú?
- Quan sỏt thớ nghiệm sau: Rút 2ml dung dịch H2O2 vào ống nghiệm, sau đú nhỏ vào 1ml dung dịch KI, lắc ống nghiệm. Cho tiếp vài giọt dung dịch hồ tinh bột (giỏo viờn làm thớ nghiệm).
+ Nờu hiện tượng quan sỏt được? Giải thớch? + Viết PTPƯ minh hoạ?
+ Cho biết vai trũ của H2O2 trong phản ứng đú?
- Biết rằng H2O2 tỏc dụng với Ag2O. Dự đoỏn sản phẩm tạo thành. + Viết PTPƯ xảy ra?
+ Cho biết vai trũ của H2O2 trong phản ứng đú? - Rỳt ra kết luận gỡ về tớnh chất hoỏ học của H2O2?
Vớ dụ 2: Nghiờn cứu tớnh khử của hiđro sunfua (H2S).
Bước 1: Xỏc định mục tiờu của vấn đề:
- Phõn tử H2S thể hiện tớnh khử mạnh. Nguyờn nhõn là do nguyờn tử S trong phõn tử H2S cú số oxy hoỏ thấp nhất là “-2”.
- Tớnh khử của H2S được thể hiện khi tỏc dụng với chất oxy hoỏ như: O2; Cl2; HNO3 đ... ở điều kiện thớch hợp.
Bước 2: Xỏc định trỡnh độ nhận thức của học sinh.
Dựa vào trỡnh độ nhận thức chung của học sinh mỗi lớp.
Bước 3: Kiến thức cơ bản đĩ được hỡnh thành.
- Định nghĩa về tớnh oxy hoỏ, tớnh khử.
- Nguyờn tử S cú nhiều số oxi hoỏ khỏc nhau: -2; 0; +4; +6. - O2; Cl2: là những chất cú tớnh oxy hoỏ mạnh.
- Điều kiện phản ứng oxi hoỏ - khử xảy ra.
Bước 4: Xỏc định mối liờn hệ giữa kiến thức đĩ biết với kiến thức cần đạt.
Nguyờn tử S trong phõn tử H2S cú số oxy hoỏ thấp nhất (-2) cú xu hướng chuyển lờn số oxy hoỏ cao hơn ( như: 0; +4; +6). trong điều kiện thớch hợp vớ dụ: O2; Cl2; HNO3 đ..
Bước 5:Sử dụng hệ thống cõu hỏi và xõy dựng BTNT.
* Xỏc định số oxi hoỏ của S trong H2S? Nhận xột về số oxi hoỏ đú? Dựa vào khả năng thay đổi số oxi hoỏ của S hĩy dự đoỏn tớnh chất hoỏ học của H2S?
- Hĩy nờu hiện tượng khi cho dung dịch H2S tiếp xỳc với khụng khớ? Giải thớch và viết PTPƯ?
- Ở nhiệt độ cao H2S chỏy với ngọn lửa màu xanh nhạt. Dự đoỏn sản phẩm và viết PTPƯ?
- Trong trường hợp oxi thiếu hoặc nhiệt độ khụng cao lắm thỡ thu được sản phẩm gỡ? Viết PTPƯ?
- Clo cú thể oxi hoỏ H2S. Viết PTPƯ xảy ra? - Xỏc định vai trũ của H2S trong cỏc phản ứng trờn? - Rỳt ra kết luận về tớnh chất hoỏ học của H2S?
Vớ dụ 3: Nghiờn cứu phản ứng nhận biết axit sunfuric và muối sunfat.
Bước 1: Xỏc định mục tiờu của vấn đề:
Thụng qua BTNT học sinh nắm được:
+ Phương phỏp nhận biết axit sunfuric và muối sunfat. + Viết được phương trỡnh phản ứng chứng minh.
Dựa vào trỡnh độ nhận thức chung của học sinh mỗi lớp
Bước 3: Kiến thức cơ bản đĩ được hỡnh thành.
Cú thể nhận biết thụng qua làm thớ nghiờm biểu diễn thấy xuất hiện kết tủa trắng.
Bước 4: Xỏc định mối liờn hệ giữa kiến thức đĩ biết với kiến thức cần đạt.
Trong dung dịch ion SO42- kết hợp với ion Ba2+ để tạo thành kết tủa trắng khụng tan trong axit hoặc kiềm.
Bước 5: Sử dụng hệ thống cõu hỏi và xõy dựng BTNT.
Quan sỏt thớ nghiệm sau:
TN 1: Cho vào ống nghiệm một ớt dung dịch Na2SO4 sau đú nhỏ từ từ dung dịch muối bariclorua vào.
TN 2: Cho vào ống nghiệm một ớt dung dịch H2SO4 sau đú nhỏ từ từ dung dịch muối bariclorua vào.
- Hiện tượng xảy ra là gỡ?
- Viết phương trỡnh phản ứng minh hoạ?
- Qua thớ nghiệm rỳt ra kết luận gỡ? Cú thể nhận biết ion SO42- bằng cỏch nào? * Ngồi ra đối với cỏc bài cú thớ nghiệm và bài thực hành, để xõy dựng BTNT cần quan tõm đến cỏc yếu tố sau:
Bước 1: Tỏi hiện những kiến thức cũ cú liờn quan.
Bước 2: Dựng thớ nghiệm để xõy dựng những kiến thức cần lĩnh hội,hiện
tượng cú thể mõu thuẫn hoặc trỏi ngược với kết luận hoặc kiến thức cúliờn quan.
Bước 3: Phỏt biểu vấn đề, tỡm nguyờn nhõn của mõu thuẫn, hoặc giải thớch hiện tượng.
Vớ dụ: Xõy dựng BTNT khi dựng thớ nghiệm nghiờn cứu tớnh thụ động húa của dung dịch axit sunfuric đặc nguội
Bước 1: Tỏi hiện những kiến thức cũ cú liờn quan.
- Axit sunfuric loĩng và axit sunfuric đặc núng tỏc dụng với Fe khụng? Nếu cú sản phẩm thu được là gỡ?
- Nếu thay cỏc axit trờn bằng axit sunfuric đặc nguội thỡ phản ứng cú xảy ra khụng? Vỡ sao?
- Cho biết tại sao khi Fe tỏc dụng với axit sunfuric loĩng tạo thành sắt (II)? Tại sao khi Fe tỏc dụng với axit sunfuric đặc núng tạo thành sắt (III)? Giải thớch?
Bước 2: Làm xuất hiện mõu thuẫn bằng cỏch tiến hành thớ nghiệm.
Lấy 1 ống nghiệm cho vào một ớt H2SO4đặc , thờm vụn sắt vào. Hĩy quan sỏt hiện tượng húa học xảy ra và rỳt ra nhận xột.
Bước 3: Phỏt biểu vấn đề
Cỏc kim loại Al, Fe, Cr khụng tỏc dụng với axớt sunfuric đặc nguội bởi vỡ nú bị thụ động húa trong mụi trường này.