8. Những đóng góp mới của đề tài
1.4.4. Đánh giá và thảo luận
Qua kết quả điều tra, kết hợp với quan sát cụ thể các điều kiện cơ sở vật chất phục vụ giảng dạy hoá học và trao đổi với GV, cán bộ quản lý, cán bộ phụ trách chuyên môn, kết hợp với kết quả thu đợc từ dự giờ và tổng hợp phiếu thăm dò, chúng tôi đa ra một số nhận xét sau:
- Về phơng pháp thuyết trình: Đa số các GV sử dụng phơng pháp này. Xem phơng pháp diễn giảng là chủ yếu.
- Về phơng pháp đàm thoại: Đợc các GV sử dụng tơng đối nhiều. - Việc áp dụng phơng tiện trực quan còn ít. Nhiều GV còn "dạy chay".
- Dạy học nêu vấn đề: Các GV hầu nh sử dụng còn ít mặc dù những nội dung mà chúng tôi đa ra có thể dạy bằng phơng pháp dạy học nêu vấn đề.
Đặc biệt, đối với chơng Đại cơng kim loại và Kim loại phân nhóm chính nhóm I, II, III, hầu nh GV cha sử dụng phơng pháp dạy học nêu vấn đề.
Ch
ơng II . Sử dụng dạy học nêu vấn đề ở phần kim loại 2.1. Vị trí và nhiệm vụ của phần kim loại
2.1.1 Chơng đại cơng kim loại
Chơng đại cơng kim loại có vị trí quan trọng trong chơng trình hoá học phổ thông trung học. Những kiến thức của chơng là cơ sở để nghiên cứu các nhóm kim loại, các kim loại cụ thể và những hợp chất của chúng.
Trớc hết nó có vai trò củng cố và phát triển những lí thuyết đã đợc học về cấu tạo nguyên tử, cấu tạo mạng tinh thể và liên kết kim loại, phản ứng oxi hoá khử, định luật tuần hoàn và sự điện li.
Mặt khác, chơng đại cơng kim loại đa ra một số vấn đề học sinh cần nghiên cứu đó là những vấn đề điện hoá: Dãy điện hoá của kim loại, thế điện cực chuẩn của kim loại, phản ứng hoá học trong pin điện hoá, trong ăn mòn điện hoá kim loại và trong điện phân.
2.1.2. Chơng kim loại phân nhóm chính nhóm I, II, III
Chơng kim loại phân nhóm chính nhóm I, II, III nghiên cứu tính chất của các nhóm nguyên tố và hợp chất cụ thể. Những kiến thức cơ bản giúp nghiên cứu tính chất của chất nh: cấu tạo nguyên tử, cấu tạo dơn chất, độ âm điện, liên kết hóa học, thế điện cực Học sinh đã đ… ợc trang bị khá đầy đủ ở lớp 9, 10, 11 và ở chơng đại cơng kim loại. Vì vậy, ở chơng này học sinh dự đoán tính chất sau đó kiểm tra dự đoán bằng cách làm thí nghiệm. Thí nghiệm nghiên cứu, thí nghiệm đối chứng, thí nghiệm kiểm chứng kết hợp với những vấn đề thực tiễn có liên quan sau đó đi đến kết luận vấn đề đã dự đoán.
2.2. Đặc điểm, nội dung và cấu trúc chơng trình
2.2.1. Chơng đại cơng kim loại
a- Nội dung:
Chơng đại cơng kim loại giới thiệu về kim loại, là cơ sở để nghiên cứu các nhóm kim loại, các kim loại cụ thể và những hợp chất của chúng. Bài đầu tiên của chơng giới thiệu vị trí của kim loại trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học. Từ đó khi nhìn vào bảng hệ thống tuần hoàn học sinh có thể biết đợc vị trí nào của phân nhóm, nhóm vị trí của nhứng kim loại điển hình (kim loại có tính khử mạnh) trong bảng. Kim loại chiếm vị trí nào trong mỗi chu kỳ (chu kỳ nhỏ và chu kỳ lớn). Cùng với sự vận dụng những lý thuyết về cấu tạo nguyên tử, học sinh nắm đợc cấu tạo nguyên tử kim loại khác biệt với cấu tạo nguyên tử phi kim.
- Cấu tạo của kim loại (cấu tạo nguyên tử và cấu tạo của đơn chất) và vận dụng những kiến thức về những cấu tạo của kim loại để lý giải một số tính chất chung và riêng của kim loại
- Tính chất chung của kim loại là tính khử, nguyên nhân dẫn đến tính chất đó của kim loại.
- Với việc giới thiệu dãy điện hoá của kim loại là kiến thức cần thiết để làm sáng tỏ bản chất sự ăn mòn điện hoá và sự điện phân. Cơ sở khoa học của việc xây dựng dãy điện hoá, đó là dãy các cặp oxi hoá khử của kim loại đợc sắp xếp theo quy luật, tính chất oxi hoá của ion kim loại tăng dần, tính chất khử của kim loại giảm dần.Qua đó so sánh đợc tính chất các cặp oxi hoá trong dãy và nắm đợc chiều của phản ứng hoá học của các cặp oxi hoá khử với nhau
Trên cơ sở nắm đợc những điều kiện, cơ sở và bản chất của ăn mòn kim loại nói chung và các kiểu ăn mòn kim loại nói riêng học sinh sẽ liên hệ giải thích đợc các hiện tợng ăn mòn kim loại trong tự nhiên và trong đời sống sản xuất, từ đó có ý thức bảo vệ kim loại và các vật dụng bằng kim loại.
Chơng đại cơng kim loại còn giới thiệu về phơng pháp điều chế kim loại, qua đó có thể nắm đợc nguyên tắc điều chế hầu hết kim loại phân nhóm chính và phân nhóm phụ trong bẳng hệ thống tuần hoàn.
b- Một số dạng bài tập:
Bài tập định tính:
- Nhận biết các mẫu kim loại
- Tách kim loại ra khỏi hỗn hợp kim loại bằng phơng pháp hoá học. - Dùng kim loại khác nhau để nhận biết các hợp chất đã cho.
Bài tập định lợng: Nồng độ lợng chất tham gia và tạo thành sau phản ứng hoá học, điện phân, định luật về chất khí.
c- Cấu trúc chơng trình:
1. Vị trí của kim loại trong hệ thống tuần hoàn. Cấu tạo của kim loại 2. Tính chất vật lý của kim loại
3. Tính chất hoá học chung của kim loại 4. Dãy điện hoá của kim loại
5. Hợp kim
6. Ăn mòn kim loại và chống ăn mòn kim loại 7. Điều chế kim loại
2.2.2. Chơng kim loại các phân nhóm chính nhóm I, II, III
a- Nội dung
Sau khi học sinh đã có kiến thức về đại cơng kim loại, đây là chơng đầu tiên nghiên cứu về các nhóm nguyên tố kim loại, đại diện là phân nhóm chính nhóm I, II, III.
Nội dung của chơng là sự kết nối hệ thống hoá và mở rộng để có đợc những kiến thức về nhóm nguyên tố kim loại phân nhóm chính nhóm I, II, III. cũng nh một số hợp chất quan trọng của chúng.
Phân nhóm chính nhóm I (nguyên tố s1), phân nhóm chính nhóm II (nguyên tố s2) và nhôm (nguyên tố p), đó là những nguyên tố kim loại có số electron ở lớp sát ngoài cùng đã bảo hoà, còn số electron ở lớp ngoài cùng có 1 đến 3 e. Chúng là những nguyên tố hoá học có tính khử mạnh khi bị oxi hoá chúng trở thành cation có điện tính không đổi (điện tích duy nhất). Do có tính khử mạnh nên phơng pháp điều chế chúng chỉ là điện phân nóng chảy hiđroxit, muối hoặc oxit.
Hiđroxit của chúng là những bazơ, tính bazơ giảm dần từ hiđroxit của kim loại phân nhóm chính nhóm I đến phân nhóm chính nhóm II và nhôm. Hiđroxit của những kim loại phân nhóm chính nhóm I đều là những bazơ mạnh nhất. Nhôm hiđroxit có tính chất lỡng tính.
Nhiều kiến thức của chơng có liên quan đến đời sống hàng ngày của học sinh: nớc cứng, sự khử độ chua của đất, sử dụng đồ dùng bằng nhôm, dợc phẩm, bột nở…
b- Cấu trúc chơng trình:
1. Kim loại phân nhóm chính nhóm I 2. Một số hợp chất quan trọng của Natri 3. Kim loại phân nhóm chính nhóm II 4. Một số hợp chất quan trong của Canxi 5. Nớc cứng và cách làm mềm nớc cứng 6. Nhôm
7. Hợp chất của nhôm 8. Sản xuất nhôm
2.2.3. Các kiểu tình huống có vấn đề trong chơng kim loại phân nhóm chính nhóm I, II, III nhóm I, II, III
a- Tình huống lựa chọn:
Tình huống 1: Nguyên tử kim loại có xu hớng nào sau đây? 1. Nhờng eletron và tạo thành ion âm
2. Nhờng eletron và tạo thành ion dơng. 3. Nhận eletron và tạo tạo thành ion âm 4. Nhận eletron và tạo thành ion dơng. Tình huống 2: Cho những kim loại sau
A. Nhôm, B. Đồng, C. Sắt, D. Natri, E. Mage a) Những kim loại nào đã đợc điều chế từ các loại quặng sau:
1. Boxit, 2. Hematit, 3. Malachit b) Những kim loại nào đợc điều chế bằng phơng pháp 1. Nhiệt luyện 2. Điện phân
Tình huống 3: Những đặc điểm nào sau đây là chung cho các kim loại nhóm IA a) Số eletron lớp ngoài cùng của nguyên tử
b) Số oxi hoá của các nguyên tố trong hợp chất c) Cấu tạo mạng tinh thể của đơn chất
d) Tạo ra hợp chất ion e) Bán kính nguyên tử g) Số lớp eletron
h) Nhiệt độ nóng chảy của kim loại i) Tính khử của kim loại
k) Khối lợng riêng
Tình huống 4: Hãy chọn câu có nội dung đúng trong nhóm kim loại phân nhóm chính nhóm II
1. Tính khử của kim loại tăng khi bán kính nguyên tử tăng 2. Tính khử của kim loại tăng khi bán kính nguyên tử giảm 3. Tính khử của kim loại giảm khi bán kính nguyên tử tăng 4. Tính khử của kim loại giảm khi bán kính nguyên tử giảm Tình huống 5: Hãy chọn đáp số đúng
Trong dd Na2CO3 0,2mol/l:
+ Ion CO32- có nồng độ mol là d) 0,1mol/l ;e) 0,2mol/l ; g) 0,4mol/l
Tình huống 6: Những khí nào sau đây có trong khí quyển là nguyên nhân gây ra ăn mòn kim loại
(1) O2 ; (2) Ar; (3)CO2; (4)H2O; (5)N2
Tình huống7: Hãy chọn câu có nội dung đúng
ở trạng thái cơ bản, nguyên tử kim loại kiềm thổ có số electron hoá trị là: (1) 1e; (2) 2e; (3) 3e; (4) 4e
b- Tình huống tại sao
Tình huống 1: Tại sao ngời ta lại dùng kẽm, thiếc, bạc để bảo vệ đồ vật bằng kim loại
Tình huống 2: Tại sao một vật bằng nhôm không tác dụng với nớc nhng lại tác dụng dễ dàng với nớc trong dd kiềm.
Tình huống 3: Vì sao các kim loại phân nhóm chính nhóm II không thể hiện số oxi hoá +1 và +3
Tình huống 4: Vì sao thạch cao khan dùng để bó bột và đúc khuôn
Tình huống 5: Tại sao trong quá trình sản xuất nhôm bằng phơng pháp điện phân nóng chảy Al2O3 ngời ta phải hoà tan Al2O3 trong criolit
Tình huống 6:Tại sao phèn chua đợc làm trong nớc
Tình huống7: Vì sao phần lớn các nguyên tố hoá học đều là kim loại
c- Tình huống nghịch lý- bế tắc:
Tình huống 1: Vì sao dd NaHCO3 có tính lỡng tính và khi đun nóng dd NaHCO3 thì tính bazo của dd tăng
Tình huống 2: Vì sao khi hoà tan nhôm kim loại bằng dd HCl, nếu thêm một vài giọt muối Hg2+ vào thì quá trình hoà tan xẩy ra nhanh hơn (khí thoát ra mạnh hơn)
Tình huống 3: Tại sao khi cho kim loại Na vào dung dich CuSO4 không thấy có đồng kim loại giải phóng.
Tình huống 4: Tại sao trong tàu ngầm ngời ta dùng Na2O2 để cung cấp oxi và hấp thụ khí CO2 do thuỷ thủ đoàn hô hấp thải ra
Tình huống 5: Dựa vào năng lợng ion hoá ngời ta thấy rằng ion Mg+ dễ tạo thành hơn Mg2+ tuy vậy trên thực tế không có hợp chất Mg2+ ,tại sao.
Tình huống 6: Tại sao điều chế NaOH bằng cách điện phân dd NaCl có màng ngăn thì cực dơng của thùng điện phân không làm bằng sắt mà bằng than chì mặc dầu sắt dẫn điện tốt hơn than chì
Tình huống 7: Tại sao muối của Liti (và một vài muối của natri) thờng ngậm H2O trong khi muối của các kim loại kiềm khác lại thờng là muối khan
Ch
ơng III . Thực nghiệm s phạm 3.1. Mục đích thực nghiệm
• Chứng minh tính hiệu quả của phơng pháp dạy học nêu vấn đề: Phơng án thực nghiệm đã nâng cao chất lợng học tập của học sinh theo hớng phát huy tính tích cực, chủ động và sáng tạo trong hoạt động học tập.
• Đánh giá tính khả thi của phơng án thực nghiệm.
• Thông qua các bài thực nghiệm để tìm thấy những điểm riêng của các loại hình kiến thức, các trình độ học sinh và trình độ GV để thấy những nét riêng biệt của qui trình khi vận dụng.
3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm
• Biên soạn một số giáo án thực nghiệm phần Kim loại (Hoá học 12, THPT) theo phơng pháp dạy học nêu vấn đề.
• Đánh giá tác dụng của phơng án thực nghiệm đến tính tích cực, chủ động, tạo điều kiện để học sinh phát huy khả năng sáng tạo khi nghiên cứu tài liệu mới phần Đại cơng về kim loại và Kim loại phân nhóm chính nhóm I, II, III.
• Đánh giá chất lợng học tập của học sinh dới tác động của phơng án thực nghiệm:
* Chất lợng kiến thức:
- Về mặt định lợng: nắm đợc kiến thức cơ bản, nhớ lâu. - Về mặt định tính: hiểu sâu, khả năng vận dụng linh hoạt.
* Phát huy năng lực t duy và hoạt động sáng tạo (qua tính chất của hoạt động học tập và tính chất trả lời của bài kiểm tra).
* Tạo điều kiện để có thể nảy sinh hoạt động sáng tạo ở học sinh.
* Đối với GV: trình độ chuyên môn và nghiệp vụ, ý thức tiếp thu PPDH mới, khả năng tiếp cận các PPDH hiện đại.
* Đối với học sinh:
- Khả năng tiếp thu và sự hứng thú với các giờ Hoá học đợc trình bày theo PPDH nêu vấn đề.
- Tính tích cực trong quá trình học tập, sự nhạy bén trong nhận thức. - Khả năng tự lập trong việc học theo PPDH nêu vấn đề tăng dần từ:
Mức độ 1→ Mức độ 2→ Mức độ 3.
3.3. Chuẩn bị và bố trí thực nghiệm
3.3.1. Địa bàn, quy mô thực nghiệm
Nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho việc tiến hành thực nghiệm và phù hợp với mục đích, nhiệm vụ của đề tài, chúng tôi đã lựa chọn một số trờng THPT ở 2 tỉnh Nghệ An và Hà Tĩnh.
3.3.2. Đối tợng thực nghiệm
a- Chọn tr ờng :
Các trờng THPT đợc lựa chọn tiến hành thực nghiệm gồm 3 trờng: - Trờng THPT Nghi Lộc 4 (Nghi Lộc, Nghệ An)
- Trờng THPT Nguyễn Công Trứ (Nghi Xuân, Hà Tĩnh) - Trờng THPT Nguyễn Du (Nghi Xuân, Hà Tĩnh).
Các trờng nêu trên đều có điều kiện cơ sở vật chất và phơng tiện dạy học đảm bảo yêu cầu; đội ngũ GV có kinh nghiệm trong giảng dạy và nhiệt tình đối với việc thực hiện quá trình thực nghiệm.
b- Chọn lớp:
• Tại 3 trờng THPT, có 8 lớp đợc lựa chọn thực nghiệm, đó là: - Trờng THPT Nghi Lộc 4: gồm 2 lớp
+ Lớp đối chứng: 12D1 - Trờng THPT Nguyễn Công Trứ: gồm 4 lớp + Lớp thực nghiệm: 12A và 12B + Lớp đối chứng: 12D và 12E - Trờng THPT Nguyễn Du: gồm 4 lớp + Lớp thực nghiệm: 12A1 + Lớp đối chứng: 12A2
• Đánh giá chung về các lớp thực nghiệm:
Qua kết quả điều tra ban đầu (Bảng 3.1 và Biểu đồ 3.1) cho thấy:
- Sĩ số các lớp thực nghiệm và đối chứng tơng đối đồng đều, từ 46 đến 50 học sinh/ lớp.
- Tỷ lệ % về học lực khá - giỏi, trung bình và kém giữa các lớp thực nghiệm và đối chứng cũng khá đồng đều: Tỷ lệ HS khá - giỏi: 20 - 41,7% Tỷ lệ HS trung bình: 44 - 60% Tỷ lệ HS kém: 6,2 - 2% Bảng 3.1. Tình hình chung và học lực của các lớp Đặc điểm Sĩ số Số Số Nữ Học lực Khá-Giỏi Trung bình Kém Thực nghiệm 12A1 48 30 18 20 25 3 12B1 50 28 22 16 28 6 12A 45 29 16 13 27 5 12B 50 29 21 19 22 9 Đối chứng 12A2 50 27 25 18 25 7 12D1 50 24 26 10 30 10 12D 46 26 20 17 21 8 12E41.7 50 33 17 15 29 6 52.1 6.2 32 56 12 28.9 60 11.1 38 44 18 36 50 14 20 60 20 36.9 45.7 17.4 30 58 12 0 10 20 30 40 50 60 70 T ỷ lệ % 12A1 12B1 12A 12B 12A2 12D1 12D 53
c- GV đứng lớp:
- Thầy Nguyễn Đức Thắng (Trờng THPT Nguyễn Du): GV giỏi cấp Tỉnh. - Cô Bùi Thị Bích Vân (Trờng THPT Nguyễn Công Trứ): GV giỏi cấp Trờng. - Thầy Nguyễn Duy Long (Trờng THPT Nghi Lộc 4): GV giỏi cấp Trờng.
3.3.3. Lựa chọn bài dạy và biên soạn giáo án thực nghiệm