- áp dụng thí nghiệm mô phỏng trong giảng dạy
3.3Phơng pháp thực nghiệm s phạm
3.3.1 Chọn các mẫu thực nghiệm
Chọn các lớp 10A, 10B, của trờng THPT Lê Hồng Phong - Hng Nguyên - Nghệ An. Với số học sinh đợc chọn là 92 em. Qua kiểm tra sơ bộ các lớp đợc chọn có điểm trung bình môn hoá học tơng đơng nhau. Trong quá trình giảng dạy đã chọn lớp 10B làm lớp thực nghiệm, lớp 10A làm lớp đối chứng.
3.3.2 Kiểm tra mẫu trớc thực nghiệm
Sau khi đợc chọn tất cả học sinh đều tham gia kiểm tra 1 bài về kiến thức hoá học cụ thể là:
Kiểm tra vốn kiến thức của học sinh về chơng “ Halogen”
Kiểm tra khả năng t duy hoá học của học sinh (Đề kiểm tra ở phần phụ lục)
Kết quả của bài kiểm tra đợc xem là một yếu tố đầu để khẳng định cách chọn mẫu thực nghiệm và sự tơng đơng của 2 lớp .
Sau đợt thực nghiệm s phạm chúng tôi tiến hành cho hai lớp đối chứng và thực nghiệm làm bài kiểm tra. Mục đích của bài kiểm tra:
-Đánh giá mức độ tiếp thu, nắm vững, hiểu sâu kiến thức và khả năng vận dụng kiến thức để giải các bài tập của học sinh.
-Đánh giá đợc khả năng t duy hoá học, tính tự lập sáng tạo cao của học sinh. -Trên cơ sở đó đánh giá hiệu quả học tập giữa 2 lớp đối chứng và thực nghiệm.
3.2 Kết quả thực nghiệm s phạm
3.4.1 Kết quả kiểm tra thực nghiệm s phạm
Kết quả các bài kiểm tra học sinh ở 2 lớp trình bày trong các bảng số liệu sau:
Bảng 1 : Phân phối tần suất số học sinh của bài kiểm tra lần 1
Lớp T/số Số học sinh đạt điểm
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Đ/ chứng 46 0 1 2 2 7 4 8 12 6 4 0
T/ nghiệm 46 0 0 3 3 5 8 6 10 7 4 0
Bảng 2: Các tham số thống kê của bài kiểm tra
Nhóm Điểm trung bình Độ lệch chuẩn
Đ/ chứng 5,90 2,00
T/ nghiệm 5,93 1,98
Sử dụng các phơng pháp kiểm định sự khác nhau giữa 2 trung bình cộng (kiểm định t- student). Để xác định giả thuyết “ sự khác biệt về điểm kiểm tra của học sinh 2 lớp” là không có nghĩa. Nghĩa là sự khác nhau giữa trung bình cộng của 2 nhóm học sinh không có ý nghĩa về mặt thống kê. Nói cách khác lớp học sinh đợc chọn là tơng đơng nhau về khả năng học tập.
3.4.2 Kết quả kiểm tra sau thực nghiệm
3.4.2.1. Thu thập về trình bày số liệu
a. Kết quả: Trên cơ sở của điểm kiểm tra chúng tôi lập bảng phân phối sau:
Bảng 3: Bảng phân phối tần suất của bài kiểm tra lần 2
Lớp T/số Số học sinh đạt điểm
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Đ/chứng 46 0 0 2 4 5 4 13 7 7 4 0
Bảng 4: Bảng phân phối (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Lớp Điểm Số % học sinh đạt điểm x i trở xuống
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Đ/C 46 0 0 4,34 13,04 23,91 32,61 60,87 76,08 91,30 100 100
T/N 46 0 0 0 2,17 17,39 21,74 43,48 65,21 73,91 93,5 100
Bảng 5: Bảng phân phối
Nguyên tắc phân loại:
- Khá - giỏi : Học sinh đạt từ điểm 8 trở lên. - Trung bình : Học sinh đạt từ 5 ữ 7 điểm - Kém: Học sinh đạt từ 0 ữ 4 điểm. Loại Lớp Kém % Trung bình % Khá giỏi % Đ/chứng 23,91 52,17 23,91 T/nghiệm 17,39 47,82 34,78 Số học sinh đạt 5 trở lên: Lớp 10A : 76,08 % Lớp 10B : 82,61% b. Đồ thị phân bổ số liệu
- Để có hình ảnh trực quan về tình hình phân bổ số liệu, chúng tôi biểu diễn bảng phân phối bằng đồ thị sau:
-Nguyên nhân xác định đờng: Nếu đờng luỹ ứng với đơn vị nào càng ở phía bên phải (hay ở phía dới hơn) thì đơn vị đó có chất lợng tốt hơn.
3.4.2.2. Phân tích số liệu thống kê
Thu gọn các bảng số liệu thành một vài tham số đặc trng cụ thể :
a. Trung bình cộng: 1 k = –∑ ni xi n i=1 Trong đó: n : Tổng số học sinh. ni : Số học sinh đạt điểm xi
b. Độ lệch chuẩn, phơng sai:
Trung bình cộng cha phản ánh đầy đủ cấu tạo của bảng phân phối. Phơng sai S2
và độ lệch chuẩn S là tham số đo mức độ phân tán của các số liệu xung quanh giá trị trung bình cộng. Chúng đợc xác định bởi công thức: Phơng sai: 1 k S2 = – ∑ ni ( xi - )2 (n-1) i=1 Độ lệch chuẩn: 1 k S = – ∑ ni (xi - )2 X X X X
(n-1) i=1
c. Hệ số biến thiên V:
Muốn so sánh chất lợng của các tập thể học sinh khi đã tính đợc giá trị của trung bình cộng thì sẽ có 2 trờng hợp sau:
- Nếu giá trị trung bình cộng bằng nhau thì trờng hợp nào có độ lệch chuẩn bé hơn thì tốt hơn (đều hơn)
- Nếu giá trị trung bình cộng khác nhau thì trờng hợp nào có hệ số biến thiên V nhỏ thì chất lợng đều, còn giá trị trung bình lớn thì tốt hơn.
Biểu thức V đợc tính nh sau:
S
V = – x 100
d. Bảng tham số đặc trng: Bảng 6
Từ kết quả thu đợc ở các bảng trên áp dụng vào các công thức trên ta rút ra đợc bảng sau:
Tham số
Lớp S V
Đối chứng 5,98 2,1 35,11 Thực nghiệm 6,83 1,9 27,82
Đánh giá mức độ tin cậy của các kết quả trên, chúng tôi sử dụng hàm phân bố student (t). n t = ( TN - ĐC) S2 TN + S2 ĐC (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Trong đó: TN : là trung bình cộng của lớp thực nghiệm. ĐC : là trung bình cộng của lớp đối chứng. STN : là phơng sai của lớp thực nghiệm. SĐC : là phơng sai của lớp đối chứng.
Từ các số liệu của bảng 6 chúng tôi đã tính đợc các số liệu: TN = 6,83 STN = 1,9
ĐC = 5,98 SĐC = 2,1 Suy ra: tTN = 2,03
Tra bảng phân bố student, lấy xác suất có mặt p = 0,95 thì thấy t (p, k) nh sau: X X X X X X X X
Với k = 2n - 2 t (0,95 ; 60) = 2,00 t (0,95 ; 120) = 1,98 Nh vậy: t (0,95 ; 98) ∈ [ 1,98 ; 2,00] Suy ra : t TN = 2,03 > t (p, k) Ta có thể khẳng định : TN > ĐC là có ý nghĩa.
3.3 Phân tích kết quả thực nghiệm
Từ các bảng phân phối tần suất, đờng luỹ tích và các tham số đặc trng ta có các nhận xét sau:
- lớp thực nghiệm cao hơn lớp đối chứng, có thể nhận xét rằng lớp thực nghiệm nắm vững và vận dụng kiến thức tốt hơn lớp đối chứng.
- Đờng luỹ tích của lớp thực nghiệm ở bên phải và phía dới đờng luỹ tích của lớp đối chứng điều đó cho ta thấy chất lợng học của lớp thực nghiệm tốt hơn lớp đối chứng.
- Hệ số biến thiên V của lớp thực nghiệm nhỏ hơn so với hệ số biến thiên V của lớp đối chứng có nghĩa là chất lợng của lớp thực nghiệm đồng đều hơn lớp đối chứng.
X X
ý kiến của giáo viên khi áp dụng đề tài.
Cô giáo Hồ Thị Hơng Trà - Trờng PTTH Lê Hồng Phong :
Việc áp dụng đề tài này vào giảng dạy hoá học ở trờng phổ thông là bớc đi mới, phản ánh phơng pháp dạy học thuyết trình và sự khó khăn trong việc cố gắng làm thí nghiệm cho học sinh quan sát. Tôi thấy rằng việc dạy học theo phơng pháp mới đã lôi cuốn sự chú ý của học sinh, phát triển t duy hoá học kỹ năng thực hành thí nghiệm cho học sinh. Đề tài cần tiếp tục đi sâu, mở rộng cả phơng hớng sử dụng thí nghiệm ảo trong giảng dạy hoá học nhằm nâng cao chất lợng dạy và học hoá học.”
Kết luận
Dựa vào mục đích, nhiệm vụ nghiên cứu và kết quả quá trình nghiên cứu đề tài : “Thiết kế bài tập hoá học dựa trên các thí nghiệm mô phỏng” áp dụng cho chơng “Halogen” và chơng “ Oxi - Lu huỳnh” (Chơng trình hoá học lớp 10).
Chúng tôi đã đạt kết quả sau:
1. Làm sáng tỏ cơ sở lí luận của đề tài về mặt phơng pháp và ý nghĩa thực tiễn.
2. Xây dựng đợc một hệ thống bài tập dựa vào các thí nghiệm mô phỏng phù hợp với chơng trình sách giáo khoa để thiết kế bài giảng trong phạm vi chơng “Halogen” và chơng “ Oxi - Lu huỳnh”.
3. Thiết kế mẫu một số bài soạn có áp dụng các bài tập đề xuất. 4. Đã góp phần:
- Nâng cao hứng thú học tập, chất lợng tiếp thu, vận dụng kiến thức và rèn luyện. - Phát triển tính tích cực, chủ động, sáng tạo của ngời học. Do đó đã nâng cao chất lợng, hiệu qủa của quá trình dạy - học ở trờng THPT. Với những kết quả đạt đợc trên đây cho thấy giả thiết khoa học của đề tài chấp nhận đợc.
Hạn chế của đề tài:
- Không có điều kiện tiến hành thực nghiệm rộng rãi nên cha kiểm chứng đợc toàn bộ nội dung đề tài, và cha áp dụng đợc vào các chơng khác trong chơng trình sách giáo khoa.
- Mới nghiên cứu thí nghiệm mô phỏng bằng hình vẽ và lời, cha nghiên cứu về thí nghiệm mô phỏng bằng hình ảnh động( thí nghiệm ảo, video clip...).
- Vì vậy, nếu có điều kiện thuận lợi chúng tôi sẽ tiếp tục nghiên cứu, mở rộng đề tài theo hớng chi tiết hơn cho những nội dung khác trong sách giáo khoa. Chúng tôi hy vọng sẽ đạt đợc những kết quả tốt đẹp hơn khi đi theo hớng phát triển này.
Phần III : Phụ lục
Bài soạn : Các oxit của lu huỳnh.
Cấu trúc bài:
Các oxit của lu huỳnh: 1 tiết
A. Mục đích - yêu cầu: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
1. Kiến thức cơ bản cần truyền thụ:
- Nắm vững công thức phân tử, các tên gọi và nguồn gốc các tên gọi các oxit của lu huỳnh.
- Nắm vững tính chất vật lý, tính chất oxit axit, tính oxihoá, tính khử của SO2 - Nắm vững tính chất vật lý, một số tính chất hoá học quan trọng của SO3. - Nêu đợc một số ứng dụng cơ bản của SO2.
- Viết đợc các phơng trình phản ứng, giải các bài toán về các oxit của lu huỳnh.
2. Kiến thức cũ cần liên hệ:
- Lu huỳnh: Các số oxihoá có thể có, các hợp chất của lu huỳnh.
- Cách xác định số oxihoá của nguyên tố, cách cân bằng phản ứng oxihoá - khử. - Chất oxihoá và chất khử .
- Tính chất hoá học của oxit axit.
3. Phát triển t duy:
- So sánh SO2 và SO3 .
- Đặc điểm cấu tạo → Tính chất hoá học → ứng dụng.
4. Rèn luyện kỹ năng- kỹ xảo
- Gọi tên các oxit của lu huỳnh.
- Viết thành thạo các phơng trình phản ứng có liên quan. - Giải đợc các bài tập về SO2, SO3.
5. Giáo dục t tởng:
- ứng dụng quan trọng của SO2 và SO3 trong công nghiệp cũng nh trong thực tiễn. - ý thức bảo vệ môi trờng.
B. Đồ dùng dạy học
- Tranh vẽ minh hoạ.
- Thí nghiệm biểu diễn các phản ứng.
C. Phơng pháp dạy học
Sử dụng phơng pháp dạy học đàm thoại – nêu vấn đề theo hớng sử dụng bài tập thí nghiệm mô phỏng.
D. Các bớc lên lớp
1. ổn định lớp, kiểm tra sĩ số (1- 2 phút) 2. Hỏi bài cũ, nhận xét, cho điểm (10 phút)
Bài cũ:
1. a. Nguyên tố lu huỳnh có các trạng thái oxihoá nào? Viết công thức hoá học những chất mà nguyên tố lu huỳnh có số oxi hoá đó.
b.Hãy dẫn ra các phơng trình phản ứng minh hoạ các biến đổi sau: S0 S2- S4+
S6+
Chuyển: Chúng ta đã nghiên cứu xong tính chất của đơn chất lu huỳnh và một hợp chất quan trọng của lu huỳnh là hiđrosunfua. Hôm nay, chúng ta sẽ tiếp tục nghiên cứu sang một loại hợp chất khác của lu huỳnh, đó là oxit của lu huỳnh.
Hoạt động của giáo viên + học sinh Ghi bảng
GV: Hãy nêu các tên gọi của SO2 ? (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
GV: - Tên gọi lu huỳnh (IV) oxit: gọi theo hoá trị của lu huỳnh trong hợp chất.
- Tên gọi lu huỳnh đioxit: Gọi theo số lợng nguyên tử của các nguyên tố trong hợp chất.
GV: Hãy nêu những tính chất vật lý cơ bản (trạng thái, màu sắc, mùi) của khí SO2?
GV: Có một ống nghiệm chứa đầy khí SO2, khi đặt úp ống nghiệm vào trong một chậu thuỷ tinh có chứa nớc lạnh thì thấy mực nớc trong ống nghiệm cao hơn mực nớc trong chậu.
Hỏi:
- Hiện tợng trên chứng tỏ điều gì? - Hãy giải thích hiện tợng thí nghiệm? HS: Khí SO2 tan trong nớc, áp suất khí trong ống nghiệm giảm nên áp suất khí quyển đẩy nớc thế chỗ lợng khí SO2 đã tan → mực n- ớc trong ống nghiệm dâng lên.
GV: ở 200C, một lít nớc hoà tan 40lít khí SO2 .
GV: Thu một lít khí SO2 vào chai, đậy nút, cân khối lợng. Dốc hết khí SO2 ra khỏi chai rồi đặt lên đĩa cân: Có hiện tợng cân mất
I. L u huỳnh (IV) oxit : SO2
1. Tên gọi:
SO2 : - Lu huỳnh (IV) oxit.
- Lu
huỳnh đioxit.
- Khí
sunfurơ.
2. Tính chất vật lý:
- Chất khí, không màu, mùi xốc.
thăng bằng.
Hỏi: Thí nghiệm trên chứng tỏ điều gì?
GV: Tại sao biết khí SO2 nặng hơn không khí?
GV: Nh vậy dựa vào tính chất vật lý của khí SO2 hãy đề xuất một phơng pháp thu khí SO2?
HS:
- Do khí SO2 tan trong nớc nên không thể thu khí SO2 bằng phơng pháp đẩy nớc.
- Do khí SO2 nặng hơn không khí nhiều lần nên thu khí SO2 bằng phơng pháp đẩy trực tiếp không khí (bình thu khí để ngửa).
GV: Trở lại với thí nghiệm đầu tiên, khi cho quì tím vào dung dịch sau khi đã hoà tan khí SO2 trong nớc, ta thấy quì tím chuyển sang màu đỏ. Điều đó chứng tỏ điều gì?
HS: Khí SO2 tác dụng với nớc tạo axit nên SO2 là một oxit axit.
GV: Hãy nêu những tính chất hoá học của một oxit axit? Lấy ví dụ minh hoạ?
GV: Axit tơng ứng của SO2 là axit sunfurơ
→ SO2 có tên là anhiđrit sunfurơ hay khí sunfurơ.
GV: Cũng trong thí nghiệm trên nếu ta vẩy nhẹ thì nhận thấy từ dung dịch có mùi xốc bay lên. Hãy nhận xét và giải thích hiện tợng (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Khí SO2 nặng hơn không khí 64 (dSO2/k2 = ) 29 3. Tính chất hoá học: a. Tính chất oxit axit: + Tác dụng với nớc: SO2 + H2o H2SO3 Axit sunfurơ
thí nghiệm?
HS: Khí SO2 tan một phần trong nớc.
- H2SO3 là axit yếu, không bền, dễ phân huỷ trở lại tạo khí SO2 có mùi xốc.
GV: Axit sunfurơ là đơn axit hay đa axit? Axit sunfurơ có thể tạo thành mấy loại muối? Đó là những muối nào?
H2SO3 : axit hai lần axit, tạo 2 muối - HSO3- : hiđrô sunfit – muối axit. - SO32: sunfit – muối trung hoà.
GV: Hãy lấy một phơng trình phản ứng minh hoạ?
GV: Sục khí SO2 vào dung dịch nớc vôi trong. Ban đầu nớc vôi trong suốt, sau đó vẩn đục dần tối đa sau đó lại trong dần, cuối cùng dung dịch trở lại trong suốt. Hãy giải thích hiện tợng?
HS: Ban đầu tạo kết tủa trắng CaCO3 sau đó kết tủa tan dần, dung dịch chỉ có Ca(HSO3)2
tan nên trong suốt.
GV: Cùng học sinh thiết lập tỉ lệ mol để biết trong trờng hợp nào phản ứng tạo ra muối axit, trong trờng hợp nào phản ứng tạo muối trung hoà, trong trờng hợp nào phản ứng tạo ra thành 2 muối.
GV: Hãy nêu các trạng thái oxihoá của lu huỳnh?
HS: - Đơn chất: Lu huỳnh có số oxihoá 0 - Hợp chất: Lu huỳnh có số oxihoá là - 2 (H2S); +4 (SO2); +6(SO3 hoặc H2SO4). GV: Xác định số oxihoá của lu huỳnh trong SO2?
HS: Trong SO2, lu huỳnh có số oxihoá + 4. - 2 0 +4 +6
+ Tác dụng với oxit bazơ: SO2 + CaO CaSO3
Canxi sunfit + Tác dụng với dung dịch kiềm:
SO2 + Ca(OH)2 CaSO3↓ + H2O CaSO3 + SO2 + H2O Ca(HSO3)2
nOH-
Đặt = T n SO2
T ≤ 1 : tạo muối HSO3-
1 < T < 2: tạo 2 muối