Năng lực
thành phần Biểu hiện của năng lực
Tìm hiểu vấn đề
- Nhận biết vấn đề.
- Phân tích đƣợc tình huống trong học tập, trong cuộc sống.
- Phát hiện và nêu đƣợc mâu thuẫn nhận thức trong vấn đề cần giải quyết. - Phát hiện và nêu đƣợc vấn đề cần giải quyết trong học tập, cuộc sống. - Chia sẻ sự am hiểu vấn đề với ngƣời khác (làm việc nhóm).
Đề xuất, lựa chọn giải
pháp
- Thu thập, lựa chọn, tổng hợp thông tin với kiến thức đã học. - Làm rõ thông tin liên quan vấn đề.
- Lựa chọn thông tin cần thiết nhất, tiến hành đánh giá thông tin. - Đề xuất và phân tích một số giải pháp GQVĐ.
- Lựa chọn giải pháp phù hợp nhất. Lập kế
hoạch và thực hiện
giải pháp
- Lập kế hoạch hoạt động có mục tiêu, nội dung, hình thức, phƣơng tiện hoạt động phù hợp.
- Đƣa ra giải pháp và thực hiện giải pháp.
- Thực hiện kế hoạch một cách độc lập hoặc hợp tác trong nhóm. - Điều chỉnh kế hoạch, tiến trình GQVĐ phù hợp với thực tiễn.
Đánh giá và phản ánh giải pháp
- Đánh giá giải pháp.
- Biết đặt nhiều câu hỏi có giá trị; quan tâm tới các lập luận và chứng minh thuyết phục.
- Điều chỉnh và vận dụng tốt kiến thức vào tình huống mới hợp lí. - Xác nhận những kiến thức và kinh nghiệm thu đƣợc.
- Đề xuất giải pháp cho các vấn đề tƣơng tự.
1.4. Thí nghiệm h a học trong dạy học ở trƣờng phổ thông
1.4.1. Đặc điểm củ thí nghi m hó học ở trường phổ thơng
Thí nghiệm hóa học là một hoạt động đặc thù, là phƣơng tiện trực quan giữ vai trò quan trọng trong việc thực hiện các nhiệm vụ dạy học ở trƣờng phổ thơng. Thí nghiệm hóa học ở trƣờng phổ thơng có một số đặc điểm sau:
chủ động tìm tịi, phát hiện, giải quyết nhiệm vụ và vận dụng linh hoạt, sáng tạo. + Học sinh thảo luận nhóm theo định hƣớng của GV, từ đó có sự hăng say, hứng thú hơn với mơn học. Đồng thời giúp rèn luyện tính cẩn thận, kiên trì, tiết kiệm thời gian, tăng cƣờng khả năng giao tiếp, giúp HS hình thành và phát triển nhân cách.
+ Dựa vào các tình huống xảy ra khi làm thí nghiệm, HS dần học đƣợc cách giải quyết, xử lí tình huống khi gặp sự cố một cách bình tĩnh nhƣng cũng quyết đốn và nhanh chóng.
+ Tổ chức sử dụng thí nghiệm trong q trình dạy học sẽ từng bƣớc giảm tỉ lệ HS yếu kém, nâng cao chất lƣợng dạy học.
1.4.2. i trị củ thí nghi m hó học ở trường phổ thơng
- Giải thích hiện tƣợng thực tế khi thực nghiệm phù hợp với mơ hình lý thuyết. Chẳng hạn, khi dạy học phần tính chất hóa học của oxi, tính chất oxi tác dụng với phi kim. Qua hình ảnh HS dễ quan sát thấy trong thực tế đó là q trình đốt than để lấy năng lƣợng hoặc dùng trong đun nấu, HS sẽ ghi nhận đƣợc hiện tƣợng của phản ứng đốt cháy cacbon trong oxi, từ đó hiểu đƣợc bản chất và viết đƣợc PTHH xảy ra.
- Từ thực nghiệm chứng minh đƣợc lí thuyết và giải thích đƣợc mâu thuẫn mới cần có giả thuyết mới. Chẳng hạn, khi nghiên cứu tính chất hóa học của axit sunfuric, xét thí nghiệm: Cho Cu mảnh vào H2SO4 đặc nóng thấy có phản ứng xảy ra. Vấn đề đặt ra là hiện tƣợng này trái với lí thuyết đã học: kim loại đứng sau H không tác dụng với axit. Thực hiện thêm thí nghiệm cho giấy quỳ ẩm lên miệng ống nghiệm ta thấy giấy quỳ tím ẩm hóa đỏ. Điều này chứng tỏ, khí tạo thành khơng phải H2 mà là SO2. Từ đó, HS suy đốn đó khơng phải tính chất đã học của axit mà là tính chất mới của H2SO4 đặc: tính oxi hóa mạnh, phản ứng với cả kim loại đứng sau hidro tạo sản phẩm là muối, khơng giải phóng H2.
- Thí nghiệm là phƣơng tiện dùng để kiểm tra, đánh giá chất lƣợng của học sinh, giúp nâng cao kiến thức, rèn kĩ năng kĩ xảo cho HS. Qua quá trình tiến hành, HS phải thực hiện các thao tác, quan sát, mô tả đầy đủ các hiện tƣợng xảy ra. HS nhận biết diễn biến của thí nghiệm qua dấu hiệu bề ngoài, vận dụng kiến thức để giải thích các hiện tƣợng quan sát đƣợc, đặc biệt buộc HS phải suy nghĩ khi hiện tƣợng có phần sai khác với dự đốn theo lí thuyết. HS phát huy đƣợc mọi hoạt động
của giác quan, rèn khả năng tƣ duy, phát triển các kĩ năng kĩ xảo thí nghiệm. Đồng thời, giúp GV theo dõi và đánh giá kết quả học tập của HS.
Ví dụ: Khi nghiên cứu khả năng phản ứng của axit HCl với kim loại: Na, Fe, Cu. HS tiến hành thí nghiệm và quan sát hiện tƣợng xảy ra. Kết quả thu đƣợc cho phép HS rút ra tính chất của kim loại khi tác dụng với axit: các kim loại đứng trƣớc H trong dãy hoạt động của kim loại mới tác dụng với axit, kim loại càng mạnh khí thốt ra càng nhanh. Từ đó GV đánh giá đƣợc kĩ năng tiến hành thí nghiệm, và sự lĩnh hội kiến thức của HS.
- Thí nghiệm góp phần vào phát triển nhân cách tồn diện cho HS. Thơng qua việc tiến hành và quan sát các thí nghiệm, rèn luyện cho HS các đức tính của ngƣời nghiên cứu khoa học, tác phong làm việc nghiêm túc; bố trí chỗ làm việc ngăn lắp gọn gàng; cẩn thận và thành thạo trong thao tác; khách quan, trung thực trong mô tả hiện tƣợng thí nghiệm, các kết luận đƣa ra dựa trên những cơ sở lí thuyết chặt chẽ,... - Thí nghiệm là phƣơng tiện trực quan trong dạy học hóa học giúp kích thích hứng thú học tập, giúp HS dễ hiểu bài, hiểu chính xác. Khi làm thí nghiệm, HS sẽ làm quen với các chất hóa học, nắm bắt đƣợc tính chất lí, hóa của chúng. Mỗi chất có màu sắc khác nhau: xanh, vàng lục, vàng nhạt, vàng chanh,…nếu HS không quan sát trực tiếp sẽ khơng hình dung đƣợc các màu đó. Khi quan sát đƣợc tính chất vật lí, HS có hình dung về chất đang học, thơng qua thí nghiệm, HS sẽ khắc sâu tính chất hóa học của một chất. Từ đó tạo động cơ học tập đúng đắn, say mê nghiên cứu khoa học.
1.4.3. Phân loại thí nghi m hó học ở trường phổ thơng
Căn cứ vào mục tiêu có thể phân loại các thí nghiệm hóa học thành các loại sau: - Thí nghiệm biểu diễn của GV: thí nghiệm do GV thực hiện, cịn HS chỉ theo dõi, quan sát, nhận xét hiện tƣợng xảy ra. Thí nghiệm biểu diễn của GV đƣợc tiến hành bằng 2 phƣơng pháp chính: phƣơng pháp minh họa (minh họa cho kiến thức mà GV trình bày) và phƣơng pháp nghiên cứu bài mới (thí nghiệm là nguồn kiến thức mà HS lĩnh hội đƣợc dƣới sự hƣớng dẫn của GV trong quá trình quan sát).
- Thí nghiệm của HS: HS tự tiến hành các thí nghiệm dƣới sự hƣớng dẫn, quan sát, theo dõi của GV. Tùy theo mục đích của q trình học tập, thí nghiệm HS có thể chia làm 4 dạng: thí nghiệm khi nghiên cứu tài liệu mới, thí nghiệm khi củng cố
hồn thiện kiến thức, thí nghiệm thực hành, thí nghiệm ngoại khóa. Căn cứ vào mục đích thí nghiệm:
- Thí nghiệm nghiên cứu: thông qua việc tiến hành, quan sát thí nghiệm, HS lĩnh hội đƣợc kiến thức mới. Ví dụ khi nghiên cứu tính chất hóa học của oxi, dựa vào cấu hình electron, độ âm điện, HS dự đốn đƣợc tính chất hóa học của oxi. Sau đó tiến hành đề xuất và tiến hành các thí nghiệm: oxi tác dụng với Mg, C, CO,... để xác nhận dự đoán và rút ra kết luận.
- Thí nghiệm kiểm chứng: kiểm tra những dự đốn trên cơ sở kiến thức đã có. Ví dụ kiểm chứng tính chất hóa học của axit sunfuric lỗng có đầy đủ tính chất của axit.
- Thí nghiệm nêu và giải quyết vấn đề: thông qua thí nghiệm phân tích các hiện tƣợng, rút ra các kiến thức mới, giải quyết mâu thuẫn nhận thức ban đầu.
Ví dụ, khí nghiên cứu tính chất của HNO3 với kim loại, HS dự đốn HNO3 có tính chất chung của axit là khi tác dụng với kim loại tạo khí khơng màu. Thực tế khi làm thí nghiệm thấy sự mâu thuẫn (có khí màu nâu đỏ).
1.5. Sử dụng thí nghiệm ảo trong dạy học h a học
1.5.1. Khái ni m thí nghi m ảo
“Ảo” là giống nhƣ thật nhƣng khơng có thật. “Ảo” có thể đƣợc hiểu là tồn bộ sự vật, hiện tƣợng, mơi trƣờng,…đƣợc tạo ra trên máy tính nhƣ mơi trƣờng làm việc thật nhƣng lại không phải là môi trƣờng, sự vật hiện tƣợng thật.
Thí nghiệm ảo là thí nghiệm đƣợc xây dựng từ các dụng cụ thí nghiệm, các đối tƣợng đƣợc tạo ra từ mơi trƣờng ảo của máy vi tính. Khi tiến hành thí nghiệm trên các đối tƣợng ảo sẽ cho kết quả nhƣ với đối tƣợng thực Hay nói cách khác, thí nghiệm ảo là thí nghiệm tồn tại thực trong mơi trƣờng ảo do máy tính tạo ra. Thí nghiệm ảo có tính tƣơng tác cao, giao diện thân thiện với ngƣời dùng.
Phịng thí nghiệm hóa học ảo: cung cấp các dụng cụ, hóa chất thiết bị thí nghiệm ảo giúp ngƣời dùng lắp ráp, thiết kế, xây dựng thí nghiệm nhƣ phịng thí nghiệm thật.
1.5.2. Đặc điểm củ thí nghi m ảo
- Thí nghiệm ảo giúp giảm thiểu việc học chay, dạy chay thƣờng gặp do thiếu phƣơng tiện, điều kiện thí nghiệm, giúp ngƣời học tích cực chủ động hơn trong học tập. - Có khả năng điều chỉnh thời gian: trong thí nghiệm thực, có những thí
nghiệm tiến hành mất hàng chục phút mới ra đƣợc kết quả, có những thí nghiệm có thể diễn ra trong vài phần của giây (nổ) nhƣng trong thí nghiệm ảo có thể điều chỉnh tốc độ nhanh (chậm) giúp ngƣời sử dụng dễ quan sát.
- Thí nghiệm ảo giúp GV và HS tiến hành thí nghiệm một cách chủ động, tăng tính tị mò, phát triển năng lực tự học của HS khi khơng phải vào phịng thí nghiệm mà không gây nguy hiểm. Bất cứ nơi nào có máy tính là có thể làm thí nghiệm đƣợc. - Thơng qua thí nghiệm, giúp HS hình thành và rèn luyện kĩ năng thiết kế. Thí nghiệm ảo giúp HS phát triển tƣ duy sáng tạo. HS có thể lắp ráp thí nghiệm theo ý tƣởng của mình, đề ra nhiều phƣơng pháp, tiến hành đƣợc nhiều lần với cùng một thí nghiệm, và có thể thiết kế ra nhiều thí nghiệm khác SGK. Từ đó rút ra các kết quả cần thiết, kịp thời điều chỉnh các quan niệm sai lệch của mình.
- Giúp giảm thiểu thời gian chuẩn bị đồ dùng thí nghiệm. Các thí nghiệm đều đảm bảo kiến thức HS tiếp thu và tiến độ của chƣơng trình.
- Hỗ trợ thí nghiệm thật. Thí nghiệm ảo hỗ trợ tốt trong các trƣờng học không đảm bảo cơ sở vật chất, các thiết bị thí nghiệm đắt tiền, dễ hỏng; các thí nghiệm mà rất khó thực hiện thành cơng; GV và HS bớt đƣợc khâu chuẩn bị và dọn dẹp phịng thí nghiệm, bảo quản các thiết bị, đồ dùng, hóa chất,…
Việc sử dụng các thí nghiệm vào bài giảng gây hứng thú tập trung, thảo luận các hiện tƣợng thí nghiệm rất sơi nổi, nhờ đó mà HS lĩnh hội kiến thức rất nhanh và hệ thống. Các hình thức sử dụng thí nghiệm trong bài giảng khác nhau sẽ có những ƣu nhƣợc điểm khác nhau: tiến hành thí nghiệm trực tiếp, thí nghiệm mơ phỏng thơng qua các phần mềm, video có sẵn,…