Stt Lớp Trường THPT Sĩ số Stt Lớp Trường THPT Sĩ số
1 11B2 Thủy Sơn 39 4 11B4 Thủy Sơn 39
2 11B5 Thủy Sơn 39 5 11B7 Thủy Sơn 39
3 11B3 Lý Thường Kiệt 38 6 11B9 Lý Thường Kiệt 38
1.7.2.3. Phương pháp điều tra
Dự giờ, gặp gỡ, trao đổi với GV để đánh giá thực trạng sử dụng BTHH ở hai trường THPT Thủy Sơn và THPT Lý Thường Kiệt.
Phát và thu phiếu điều tra qua GV và HS về điều tra thực trạng dạy học mơn Hóa học ở trường THPT hiện nay (nội dung phiếu điều tra được trình bày ở phần phụ lục 1 và phụ lục 2).
1.7.3. Tiến hành điều tra
Chúng tôi xây dựng phiếu điều tra, phát cho GV và HS thuộc địa bàn và đối tượng điều tra. Các phiếu điều tra được thu về và xử lí kết quả.
1.7.4. Kết quả và đánh giá kết quả điều tra 1.7.4.1. Kết quả điều tra giáo viên 1.7.4.1. Kết quả điều tra giáo viên
Từ phiếu điều tra GV (Phụ lục 1), chúng tôi thu được kết quả sau:
(a) Về thực trạng sử dụng PPDH PH và GQVĐ
Biểu đồ 1.1. Biểu đồ tỉ lệ % mức độ sử dụng các PPDH
Có khoảng 30% GV sử dụng PPDH PH và GQVĐ trong dạy học ở mức độ thường xuyên, thực tế các GV sử dụng chủ yếu là PPDH thuyết trình diễn giải, đàm thoại vấn đáp (100%).
(b) Về thực trạng sử dụng hệ thống bài tập của GV
Nguồn bài tập mà GV thường sử dụng chủ yếu lấy từ sách giáo khoa (SGK) và sách bài tập (SBT) (80%), số lượng bài tập lấy từ sách tham khảo cũng chiếm một phần nhỏ.
Các dạng bài tập sử dụng chủ yếu là những dạng bài tập tái hiện lý thuyết và vận dụng đơn giản để giải bài tốn (76%), ít sử dụng các bài tốn gắn với hình ảnh, sơ đồ thí nghiệm và bài tập giải quyết các vấn đề thực tiễn.
(c) Những khó khăn khi sử dụng PPDH PH và GQVĐ
Những khó khăn mà GV gặp phải khi sử dụng PPDH PH và GQVĐ là GV chưa biết cách sử dụng PP, chưa thành thạo trong việc sử dụng PP này do thiếu thông tin về lý luận và thực tế, ít được tiếp xúc dự giờ, trao đổi, tập huấn về PP, khó khăn khi khơng biết cách xây dựng một giáo án theo PP PH và GQVĐ, khi xây dựng một bài tập định hướng phát triển năng lực PH và GQVĐ.
1.7.4.2. Kết quả điều tra học sinh
Từ phiếu điều tra HS (Phụ lục 2), chúng tôi thu được kết quả sau: (a) Thái độ của HS đối với bộ mơn Hóa học
Giờ học Hóa học cũng khá thu hút được sự chú ý của HS vì liên quan nhiều đến vấn đề thực tiễn, cũng nhiều HS chú ý nghe giảng nhưng số lượt HS chủ động phát biểu xây dựng bài thì chưa nhiều:
Khi gặp những bài tập Hóa học gắn liền với thực tiễn và giải quyết các vấn đề có liên quan đến thực tiễn thì HS cũng khá hào hứng.
(b) Nhận thức của HS về các giờ bài tập
HS cho rằng, các BTHH thường chỉ mang tính chất củng cố kiến thức đã học và rèn kỹ năng giải toán (87%):
Qua điều tra GV và HS, chúng tơi có một số nhận xét sau về thực trạng sử dụng BTHH ở trường phổ thông:
- Về nguồn bài tập: phần lớn GV sử dụng bài tập có sẵn trong SGK, SBT và các sách tham khảo. Sử dụng bài tập trên internet; tìm tịi, xây dựng bài tập mới và xây dựng thành hệ thống bài tập thì ít có GV thực hiện. HS cũng ít khi làm bài tập ở ngoài SGK, SBT (biểu đồ 1.2).
- Về các dạng bài tập: hay dùng câu hỏi lý thuyết, bài tập lý thuyết định tính trong dạy học. Đặc biệt bài toán hóa học là dạng bài khơng thể thiếu. Cịn những dạng bài tập có thí nghiệm, hình vẽ hay bài tập thực nghiệm định lượng hầu như không được chú ý (biểu đồ 1.3).
- Mục đích sử dụng bài tập: bài tập giúp HS nhớ lý thuyết, rèn kỹ năng và đáp ứng yêu cầu kiểm tra, thi cử vẫn là mục đích sử dụng cao nhất. Tiếp theo là bài tập giúp HS vận dụng và mở rộng kiến thức. Riêng bài tập nhằm mục đích giúp HS tự tìm tịi kiến thức và rèn kỹ năng tự học, rèn năng lực PH và GQVĐ thì ít được sử dụng. Điều này sẽ ảnh hưởng đến việc nâng cao khả năng nhận thức và tư duy, phát triển năng lực PH và GQVĐ cho HS.
- PPDH: còn nặng nề các PP truyền thống, chưa sử dụng nhiều các PP, phương tiện dạy học tích cực, trong đó PPDH PH và GQVĐ chỉ có khoảng 30% (biểu đồ 1.1).
- Về các kiểu bài lên lớp có sử dụng bài tập: chủ yếu là vào giờ ôn tập, kiểm tra còn giờ học lý thuyết mới hay thực hành thì ít sử dụng.
- Về cách tổ chức lớp khi làm bài tập: hầu như GV làm bài mẫu hoặc gọi HS biết làm lên bảng rồi cho HS làm bài áp dụng chứ ít khi cho HS độc lập suy nghĩ hay thảo luận và lên thuyết trình.
Tiểu kết chương 1
Định hướng đổi mới PPDH theo hướng phát triển năng lực, các năng lực cần phát triển cho HS trong dạy học Hóa học, chúng tơi đi sâu vào năng lực PH và GQVĐ từ khái niệm, biểu hiện, đánh giá năng lực này. Để phát triển năng lực PH và GQVĐ cần chú trọng đến việc sử dụng PPDH PH và GQVĐ, BTHH trong dạy học. Do vậy, chúng tơi có tổng quan về PPDH PH và GQVĐ (khái niệm, bản chất, qui trình thực hiện và các mức độ áp dụng) và BTHH (khái niệm, phân loại, xu hướng phát triển,..).
Chúng tôi đã điều tra thực trạng sử dụng BTHH và PPDH PH và GQVĐ trong dạy học để phát triển năng lực PH và GQVĐ cho HS qua 8 GV và 232 HS của 6 lớp 11 của 2 trường THPT Thủy Sơn và Lý Thường Kiệt, thành phố Hải Phòng.
Đây là những cơ sở lí luận và thực tiễn để chúng tôi nghiên cứu xây dựng BTHH theo định hướng phát triển năng lực và PP sử dụng chúng trong bài dạy có áp dụng PPDH PH và GQVĐ để phát triển năng lực GQVĐ cho HS.
CHƯƠNG 2. TUYẾN CHỌN, XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CHƯƠNG CACBON – SILIC HOÁ HỌC LỚP 11 NHẰM PHÁT TRIỂN
NĂNG LỰC PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH
2.1. Phân tích nội dung và cấu trúc nội dung chương Cacbon - Silic hóa học lớp 11 trung học phổ thông
2.1.1. Mục tiêu chương Cacbon – Silic hoá học lớp 11 trung học phổ thông 2.1.1.1. Về kiến thức 2.1.1.1. Về kiến thức
- Học sinh biết:
+ Tính chất hóa học, tính chất vật lí cơ bản của các đơn chất C, Si. + Tính chất hóa học, tính chất vật lí của một số hợp chất của C, Si. + Một số ứng dụng quan trọng của Cacbon, Silic và hợp chất của chúng. - Học sinh biết vận dụng những kiến thức đã học: cấu tạo nguyên tử, phản ứng oxi hóa – khử… để giải thích tính chất đơn chất C, Si và một số hợp chất của Cacbon, Silic.
2.1.1.2. Về kĩ năng
Tiếp tục hình thành và củng cố các kĩ năng:
- Làm một số thí nghiệm về tính chất của C, CO, CO2, muối cacbonat, Silic và các hợp chất của Silic.
- Quan sát, phân tích, tổng hợp, dự đốn tính chất… để giải thích các hiện tượng thí nghiệm và một số hiện tượng tự nhiên như hiệu ứng nhà kính, CO là chất khí có lợi hay có hại, Thuốc muối và bệnh đau dạ dày, Cát và vai trò của cát trong công nghiệp, đời sống, nghệ thuật, sự hình thành và các biện pháp bảo tồn hang động...
- Lập PTHH, đặc biệt là PTHH của phản ứng oxi hóa – khử, xác định chất khử, chất oxi hóa…
- Giải bài tập định tính, định lượng có liên quan đến kiến thức của chương.
2.1.1.3. Về giáo dục tình cảm, thái độ
Giáo dục cho học sinh tình cảm, thái độ và ý thức bảo vệ môi trường, đặc biệt là mơi trường khơng khí, mơi trường đất, môi trường nước, thái độ đúng đắn
với các ngun nhân gây ơ nhiễm khơng khí, ý thức bảo vệ bầu khí quyển, bảo vệ Trái đất.
2.1.1.4. Phát triển năng lực
Phát triển năng lực PH và GQVĐ:
+ Biết cách nghiên cứu bài tập nhận thức để phát hiện được mâu thuẫn và phát biểu rõ được vấn đề cần giải quyết.
+ Đề xuất được các giả thuyết đúng hướng.
+ Xây dựng quy trình giải bài tập nhận thức thành cơng. Phát triển năng lực sáng tạo:
+ Biết tự nghiên cứu, tự phát hiện được vấn đề cần giải quyết.
+ Biết đề xuất nhiều phương án giải quyết mới lạ đúng hướng để GQVĐ. + Biết tự xây dựng quy trình mới, nhiều quy trình khác nhau để giải quyết BTNT thành công.
2.1.2. Cấu trúc nội dung chương Cacbon-Silic
Nội dung kiến thức trong chương được trình bày theo logic, thể hiện bằng sơ đồ sau:
Cấu trúc nội dung kiến thức trong chương được thể hiện qua bảng sau: Bảng 2.1. Cấu trúc nội dung chương Cacbon-Silic
STT Tên bài Số tiết
1 Bài 15. Cac bon 1
2 Bài 16. Hợp chất của cacbon 1
3 Bài 17. Silic và hợp chất của silic 1
4 Bài 18. Công nghiệp silicat (giảm tải, không dạy, hướng dẫn HS tự nghiên cứu)
5 Bài 19. Luyện tập tính chất của Cacbon, Silic và hợp chất 1
Như vậy chương 3 Cacbon-Silic chương trình Hóa học 11 bản cơ bản nghiên cứu về hai nguyên tố Cacbon và Silic cùng với các hợp chất quan trọng của chúng, đồng thời chú trọng đến ngành công nghiệp khai thác than, công nghiệp xi măng (silicat) – những ngành cơng nghiệp có vai trị quan trọng trong phát triển kinh tế.
2.1.3. Những điểm chú ý về nội dung và phương pháp dạy học chương Cacbon – Silic hoá học lớp 11 Silic hoá học lớp 11
Hai nguyên tố Cacbon và Silic được nghiên cứu ngay sau khi HS đã được trang bị các kiến thức chủ đạo của chương trình (cấu tạo nguyên tử, liên kết hóa học, định luật tuần hồn các ngun tố hóa học, lí thuyết về phản ứng hóa học, lí thuyết sự điện li). Vì vậy PPDH chương này phải rèn luyện cho HS khả năng vận dụng kiến thức lí thuyết chủ đạo để dự đốn, giải thích tính chất của các đơn chất, hợp chất cụ thể để hoàn thiện một số nội dung của kiến thức lí thuyết chủ đạo.
Chương 3 – Nhóm Cabon - Hóa học 11 cơ bản được phân bố trong 4 tiết. Nội dung kiến thức trong chương 3 giúp học sinh nghiên cứu về vị trí trong bảng hệ thống tuần hồn, đặc điểm cấu tạo; tính chất hóa học cơ bản; cách điều chế; vai trị quan trọng của các nguyên tố và hợp chất của hai nguyên tố Cacbon và Silic.
Khi nghiên cứu phần Cacbon, cần cho HS hiểu được cacbon là nguyên tố đặc biệt trong bảng tuần hồn vì nó có khả năng tạo rất nhiều hợp chất, đa dạng về thành phần, tính chất và cấu tạo, có nhiều ứng dụng trong thực tiễn như các hợp
chất hữu cơ. Đặc tính này của nguyên tử cacbon là do chúng có khả năng liên kết với nhau tạo thành những mạch dài theo một, hai và ba chiều trong không gian.
Từ giá trị các số oxi hóa có thể có của cacbon để dự đốn tính khử, tính oxi hóa của cacbon và dùng thí nghiệm, các phản ứng với oxi, oxit kim loại, hiđro, kim loại để kết luận, giải thích tính chất của cacbon.
Nghiên cứu hợp chất CO chú ý phân tích cấu tạo phân tử có hai liên kết cộng hóa trị và một liên kết cho nhận làm cho phân tử rất bền với nhiệt, kém hoạt động ở
nhiệt độ thường giống nitơ nhưng khác nitơ ở tính độc và tính khử mạnh.
CO không tác dụng với nước và với dung dịch kiềm ở nhiệt độ thường, do tính bền cao của liên kết ba trong phân tử. Với ý nghĩa này, người ta nói CO là oxit khơng tạo muối. Nhưng ở nhiệt độ cao các tương tác sau đây xảy ra:
CO + H2O CO2 + H2 CO + NaOH 420 HCOONa o C, 5 atm 500oC Fe2O3
Như vậy, về hình thức người ta coi CO là anhidrit của axit formic HCOOH. Với CO2 cần chú ý đến tính oxi hóa khi tác dụng với một số kim loại có tính khử mạnh như Al, Mg, Na... Các kim loại này cháy mạnh trong khí cacbonic nên khơng thể dùng CO2 để dập tắt đám cháy của các kim loại này.
Mặc dù không phải là chất gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng như các khí khác, nhưng khí CO2 có liên quan mật thiết với mơi trường. Khí CO2 trong khí quyển chỉ hấp thụ một phần những tia hồng ngoại (tức những bức xạ nhiệt) của Mặt trời và để cho phần cịn lại (những tia có bước sóng từ 5.000 nm đến 10.000 nm) đi qua dễ dàng đến Trái đất. Nhưng những bức xạ nhiệt phát ra ngược lại từ mặt đất (các tia có bước sóng trên 14.000 nm) bị khí CO2 hấp thụ mạnh và phát trở lại Trái
đất làm cho Trái đất nóng lên gây ra hiệu ứng nhà kính.
Với muối cacbonat thì hiện nay người ta mới biết được muối hiđrocacbonat của kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ và một vài kim loại khác. Tất cả các muối hiđrocacbonat đề tan trong nước trừ NaHCO3 ít tan. Các muối cacbonat trung hòa của kim loại kiềm khi đun nóng khơng bị phân hủy mà chỉ nóng chảy ra cịn các muối cacbonat khác bị phân hủy thành CO2. Những muối cacbonat của kim loại hóa trị ba như Al, Fe,...không tồn tại trong dung dịch nước.
Khi nghiên cứu Silic cần so sánh với cacbon về tính oxi hóa, tính khử của chúng. Nghiên cứu hợp chất SiO2 cần chú ý đến tính chất oxit axit tác dụng với oxit bazơ ở nhiệt độ cao, tác dụng với kiềm NaOH và sođa nóng chảy. SiO2 chỉ tác dụng với Flo và axit flohiđric ở điều kiện thường.
Các nội dung được học trong chương Cacbon-Silic có nhiều mối liên hệ với đời sống, với môi trường như C, CO, CO2, muối cacbonat, Silic và các hợp chất của Silic… Do đó, HS có thể tự liên hệ với thực tiễn một cách dễ dàng, có nhiều điều kiện thuận lợi để vận dụng dạy học PH và GQVĐ vào chương Cacbon - Silic Hóa học 11 nhằm phát triển năng lực PH và GQVĐ thực tiễn.
GV cần có nhiều hiểu biết về thực tế: hiện tượng hiệu ứng nhà kính, sản xuất sođa, gốm, sứ, thủy tinh, xi măng ở Việt Nam để bài giảng hấp dẫn và phong phú. Đồng thời cần dùng tranh ảnh, mơ hình để tăng tính trực quan cho bài dạy.
Các thí nghiệm thường được dùng để kiểm nghiệm, chứng minh cho những tính chất đã được dự đốn, vì vậy cần được đảm bảo tính khoa học, chính xác và thành công.
2.2. Tuyến chọn và xây dựng hệ thống bài tập hóa học định hướng phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cho học sinh năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cho học sinh
2.2.1. Nguyên tắc lựa chọn và xây dựng hệ thống bài tập hóa học định hướng phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cho học sinh phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cho học sinh
Việc lựa chọn và xây dựng hệ thống BTHH để phát triển năng lực PH và GQVĐ cho HS cần đảm bảo các nguyên tắc sau:
1. Đảm bảo tính mục tiêu của chương trình, chuẩn kiến thức kỹ năng và định hướng phát triển năng lực HS.
2. Đảm bảo tính chính xác, khoa học của các nội dung kiến thức hóa học và các mơn khoa học có liên quan.
3. Đảm bảo phát huy tính tích cực tìm tịi và vận dụng tối đa kiến thức đã có của HS để giải quyết tốt các vấn đề đặt ra trong bài tập.
4. Đảm bảo phát triển năng lực của HS, đặc biệt là năng lực GQVĐ.
Để đảm bảo nguyên tắc này các BTHH được lựa chọn và xây dựng phải đảm bảo yêu cầu đa dạng của bài tập định hướng năng lực, có chứa đựng mâu thuẫn
nhận thức, đòi hỏi sự vận dụng những kiến thức, hiểu biết khác nhau để GQVĐ và gắn với bối cảnh, tình huống thực tiễn.
2.2.2. Quy trình xây dựng bài tập hóa học định hướng phát triển năng lực phát