2.3.6.2. Biện pháp 2: Sử dụng bài giảng có ứng dụng cơng nghệ thơng tin giúp hỗ trợ q trình phát triển năng lực nhận thức và tư duy cho học sinh
Thông qua nội dung bài giảng ứng dụng CNTT mà GV biên soạn mang tính rõ ràng, logic, hệ thống: Kiến thức cũ - Kiến thức mới - Tổng kết - Ơn tập, cùng các tình huống có vấn đề, các câu hỏi gợi mở, các hoạt động học tập cần tư duy cao,..HS sẽ phát triển năng lực nhận thức và tư duy.
Cấu trúc, nội dung bài giảng rõ ràng, logic, hệ thống là một yếu tố vô cùng quan trọng giúp HS thấy được việc học tập mang đầy tính khoa học, giúp HS bị lôi cuốn theo bài giảng một cách tự nhiên, thích thú. Được hỗ trợ CNTT, người GV sẽ dễ dàng hơn trong việc thiết kế một bài giảng mang tính logic cao.
Ứng dụng CNTT trong giảng dạy còn tiết kiệm cho người GV một lượng thời gian lớn, nhờ đó các hoạt động học tập được tổ chức nhiều hơn, phong phú hơn, đem lại cho người học sự chủ động hơn. Các hoạt động học tập đã được triển khai một cách thường xun tích cực và sơi nổi đem lại hiệu quả cao chính là triển khai hệ thống câu hỏi và nhiệm vụ, đưa vào hoạt động nhóm, hay đưa thêm các bài tập củng cố rất nhanh chóng và dễ dàng.
Ở tất cả các bài giảng được thiết kế trong luận văn đều mang rất nhiều câu hỏi phát vấn. Nhiều câu hỏi, đồng nghĩa với việc có nhiều HS được trả lời, nhiều lần HS phải động não, phải tư duy, thậm chí việc trả lời các câu hỏi một cách liên tục có tác động rất tích cực vào việc phát triển sự nhanh nhạy, phản xạ của người học.
Các GV cũng được soạn đưa vào rất nhiều các hình thức hoạt động theo nhóm. Hoạt động nhóm đem lại sự vui vẻ sôi nổi và tinh thần tập thể cho người học. Các nhóm có số HS khơng nhiều (8-9) là một thuận lợi để từng cá nhân trong nhóm phát huy khả năng. Các nhóm thường được giao nhiệm vụ dưới hình thức thi đua (đua tốc độ, chính xác - nhóm nào hồn thành nhanh nhất và đúng nhất) khi cho các nhóm làm cùng một nhiệm vụ, thường là nhiệm vụ khơng khó, địi hỏi phải cẩn thận.
VD: Hoạt động 6: kí hiệu nguyên tử ( bài 2)
Bài tập (làm theo nhóm) Hãy cho biết số đơn vị điện tích hạt nhân, số proton, số nơtron và số electron của ngun tử có kí hiệu sau:
a) 40 20Ca b) 19 9 F c) 31 15P d) 80 35Br e) 56 26Fe
Hay hoạt động nhóm khi phải giải quyết các bài tập khó, cần có trí tuệ của tập thể.
VD: Hoạt động 4: Nguyên tử khối trung bình (bài 3)
Bài tập 3 làm theo nhóm: Trong tự nhiên Clo có 2 đồng vị là 35 17Cl 37
nguyên tử khối trung bình của Clo là 35,48. Tính tỉ lệ % khối lượng 37
17Clcó trong HClO4 (với H và O là 1
1Hvà 16 8 O).
Năng lực nhận thức và tư duy của HS cũng được phát triển nếu GV xây dựng các tình huống có vấn đề phù hợp.
Bài giảng ứng dụng CNTT dễ dàng hơn trong việc biểu diễn hình ảnh, thí nghiệm flash, giúp HS phát huy tối đa khả năng khai thác thông tin, cụ thể là khai thác các tư liệu điện tử.
Dưới đây là một VD: bài giảng CNTT giúp GV rất nhiều trong việc biểu diễn nhiều hình vẽ phức tạp, các hình ảnh được biểu diễn rất rõ ràng, dễ nhìn hơn nhiều so với việc vẽ trên bảng phấn. Bài giảng CNTT cũng giúp GV dễ dàng hơn trong việc thiết kế các tình huống học tập có vấn đề, từ đó HS được rèn luyện và phát triển tư duy.
VD: Hoạt động 5: Nguyên lý vững bền. (bài 7)
Hoạt động của GV và HS Hình ảnh Slide
GV: Vận dụng nguyên lý vững bền để phân bố các electron vào các ô năng lượng của nguyên tố có Z =1, Z=2, …Z=5 .
GV: Với Z =6, ta có thể điền tiếp electron như thế nào? Có mấy trường
hợp điền vào electron?Biểu diễn? Vậy cách biểu diễn nào mới là đúng?Dự đoán?
HS: Có 3 trường hợp:
+ ở AO 2p: có 2 electron độc thân, quay cùng chiều
+ ở AO 2p: có 2 electron độc thân quay ngược chiều
+ ở AO 2p: có 2 electron ghép đơi. Do đó, cần thêm 1 quy tắc phân bố electron trên các AO trong cùng một phân lớp. Đó là chính là quy tắc cuối cùng: quy tắc Hund.
Sau khi HS thực hiện sự phân bố các electron của ngun tử có Z = 5 thì như một câu hỏi thông thường GV yêu cầu HS phân bố electron của nguyên tử có Z = 6. Tuy nhiên nếu khơng có quy tắc phân bố electron trên cùng 1 phân lớp (quy tắc Hund) thì khơng thể lựa chọn được giữa 3 đáp án. Tình huống chỉ được giải quyết nếu áp dụng quy tắc cuối cùng, khi HS lựa chọn đúng đáp án thì đó chính là khi kiến thức mới được hình thành một cách nhanh chóng nhưng chắc chắn.
2.3.6.3. Biện pháp 3: Sử dụng hệ thống bài tập
Thơng qua các bài tập có mức độ khó tăng dần, có độ phân hóa cao, HS có khả năng tự kiểm tra, đánh giá, tự hình thành động cơ và thái độ học tập tích cực và nghiêm túc. Ứng dụng CNTT giúp thể hiện hệ thống bài tập rõ ràng hơn, tiết kiệm thời gian ghi bảng. LectureMaker rất mạnh về mặt đưa các câu hỏi trắc nghiệm và trả lời ngắn vào BGĐT bởi tính tương tác rất cao đối với người dùng.
Đối với câu trắc nghiệm: Người dùng có thể chọn đáp án và kiểm tra đáp án ngay lập tức, đặc biệt có nút Replay, tức là làm lại. Khi câu hỏi được chạy lại các phương án trả lời được tráo đổi, tránh được hiện tượng HS học thuộc đáp án khi làm lại.
Đối với câu trả lời ngắn, HS sẽ tự điền vào ô trông, và khi nhấn nút kiểm tra, hệ thống sẽ trả lời ngay lập tức đó có phải là đáp án đúng hay không.
CNTT hỗ trợ trong việc thể hiện hình thức rất nhiều, nhưng về thiết kế bài tập vẫn phải đảm bảo quy tắc phân loại bài tập theo các mức độ khó dễ, và sắp xếp sao cho độ khó tăng dần. Đó là một điều vơ cùng quan trọng tác động đến thái độ học tập, tinh thần học tập của người học. Nếu bài tập luôn dễ, HS sẽ rơi vào tâm lý không chịu tư duy, động não, dẫn đến chán học. Bài tập q khó, HS sẽ sớm nản chí, thất vọng, mất tinh thần, và cũng sẽ mất đi tinh thần học tập. Do đó, việc thiết kế các bài tập cần được cân nhắc hết sức cẩn thận.
VD: Hoạt động 4: Nguyên tử khối trung bình. (Bài 3)
Hệ thống bài tập Hình ảnh Slide
1. Trong tự nhiên đồng có 2 đồng vị là 63
29Cu (73%) và 65
29Cu. Tính nguyên tử khối trung bình của đồng?
(Câu hỏi mức độ dễ - chỉ cần thay số vào cơng thức tính) 2. Trong tự nhiên Clo có 2 đồng vị là 35
17Cl 1737Cl. Biết nguyên tử khối trung bình của Clo là 35,48. Tính tỉ lệ % số nguyên tử của
35 17Cl?
(Mức độ khó hơn, cần phải đặt ẩn và giải phương trình)
GV giới thiệu: với bài tập 2 thay vì giải phương trình lâu và mất thời gian, ta có thể làm theo
phương pháp đường chéo. 1 A Z X A1 A A 2 A Z X A2 A Thì 1 1 1 2 % % A Z A Z A A X X A A
3. Trong tự nhiên Clo có 2 đồng vị là 35
17Cl 37
17Cl. Biết nguyên tử khối trung bình của Clo là 35,48. Tính tỉ lệ % khối lượng 37
17Clcó trong HClO4 (với H và O là
1
1Hvà 16 8 O).
(Độ khó cao hơn nữa)
GV có thể giảm độ khó bằng cách gợi ý các bước thực hiện: - Tính % số nguyên tử mỗi đồng
vị.
- Xét 1 mol chất HClO4
+ Tính khối lượng 1 mol chất đó. + Tính khối lượng 37
17Cltrong 1 mol chất đó.
Từ đó tính được tỉ lệ % khối lượng 37
17Clcó trong HClO4 (với H và O là 1
1Hvà 16 8 O).
Ngay hệ thống bài tập được xây dựng trong TVHLĐT dành cho HS tự học cũng phải tuân thủ nghiêm ngặt quy tắc này. Phần bài tập của thư viện được xây dựng theo cấu trúc gồm 2 phần. Phần 1: phân chia theo các dạng bài, với mỗi dạng đưa ra
phương pháp, các công thức cần nhớ, tiếp đến là 2-3 VD kèm theo hướng dẫn giải cụ thể; sau các VD là bài tập tự giải phân chia theo mức độ từ dễ đến khó. Phần 2: Bài tập tổng hợp.
VD: Phần 1:
Nội dung Slide
I. Các dạng bài
1. Dạng 1: Bài tập về các hạt cơ bản p,n,e.
Xác định số lượng mỗi hạt hoặc xác định nguyên tố dựa vào kí hiệu nguyên tử, hay dựa vào dữ kiện số hạt trong nguyên tử hay ion tương ứng.
Phương pháp chung:
- Dựa vào dữ kiện đề bài (kí hiệu nguyên tử,số p/n/e của nguyên tử hay ion tương ứng), lập phương trình để giải tìm số hạt. - Đề bài yêu cầu tìm nguyên tố thì cần phải
xác định số Z, vì số Z mới là đặc trưng cho nguyên tố.
- Cần nhớ:
+ Trong nguyên tử: P = Z = E, A = Z+N + Tổng số hạt: S=P+E+N =2Z+N
+ Số hạt mang điện là 2Z, số hạt không mang điện là N + Nếu Z20 thì ZN1,222Z hay 3, 222 3 S S Z
Nếu Z82 thì ZN1,524Z hay 3,524 3 S S Z VD 1: Một nguyên tử A có tổng số
hạt là 46, số hạt không mang điện bằng 8/15 số hạt mang điện.Xác định nguyên tố A và viết cấu hình electron ngun tử của nó. VD 2: Một nguyên tử của một
ngun tố có tổng số hạt là 52. Tìm ngun tố đó.
Bài tập tự giải.
Bài tập 1: Cho nguyên tử X có tổng số hạt là 34 trong đó số hạt mang điện gấp 1,8333 lần số hạt không mang điện. Tìm số khối của X
Bài tập 2: Một nguyên tử có tổng số hạt là
62 và có số khối nhỏ hơn 43. Tìm số proton, nơtron và khối lượng mol nguyên tử?
Bài tập 3: Một oxit có cơng thức X2O có tổng số hạt trong phân tử là 92 và số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 28 hạt. Biết oxit tạo bởi đồng vị
16
8 O, xác định CT oxit.
Bài tập 4: Hợp chất A có cơng thức M4X3. Biết :
- Tổng số hạt trong phân tử A là 214 hạt. - Ion M3+ có số electron bằng số electron của ion M4-
- Tổng số hạt proton, nơtron, electron của nguyên tử M nhiều hơn tổng số hạt của X trong A là 106. Xác định CT của hợp chất A
2. Dạng 2: Bài tập về đồng vị
3. Dạng 3: Bài tập về kích thước, khối lượng riêng, bán kính nguyên tử
4. Dạng 4: Bài tập về xác định nguyên tố dựa vào nguyên tử khối
Phần 2: Bài tập tổng hợp
Nội dung Slide
II. Bài tập tổng hợp
1. Bài tập cơ bản
1. Điều khẳng định nào sau đây là không
đúng?
A. Khối lượng nguyên tử tập trung ở hạt
nhân vì khối lượng các electron quá bé.
B. Hạt nhân nguyên tử được tạo thành bởi
các hạt proton và nơtron.
C. Vỏ nguyên tử được tạo thành từ những
hạt electron mang điện tích âm.
D. Ngun tử có cấu tạo đặc khít, bao gồm
hạt nhân và vỏ nguyên tử.
3. Bài tập bồi dưỡng HS giỏi
Với phần bài tập tổng hợp được phân loại làm 3 mức độ rõ rệt. Bài tập cơ bản và nâng cao được biên soạn dưới hình thức trắc nghiệm, cịn bồi dưỡng HS giỏi được biên soạn với hình thức tự luận.
Như vậy với hệ thống các bài tập được đưa vào một cách hợp lí, phù hợp với sự phát triển tư duy từ thấp đến cao, các bài tập có khả năng tương tác rất tốt với người dùng, dễ dàng không chỉ trong việc GV đánh giá mà bản thân người dùng cịn có thể tự kiểm tra đánh giá một cách nhanh chóng và dễ dàng, có khả năng góp phần rất lớn hình thánh thái độ, động cơ học tập say mê, tích cực, thúc đẩy HS học tập, nghiên cứu, khám phá tri thức từ đó phát triển năng lực nhận thức và tư duy.
TIỂU KẾT CHƢƠNG 2
Trong chương 2, đã trình bày những nội dung sau:
1. Tổng quan chương Nguyên tử Hóa học 10 – ban Nâng cao.
2. Mục đích, các nguyên tắc và các yêu cầu đối với BGĐT và TVHLĐT.
3. Giới thiệu phần mềm LectureMaker với hướng dẫn sử dụng một cách chi tiết cũng như các ưu, nhược điểm của phần mềm này.
4. Thiết kế được 5 GA và BGĐT ứng với 5 bài học trong chương Nguyên tử bằng phần mềm LectureMaker.
Thiết kế được TVHLĐT - hệ thống tất cả nội dung kiến thức của chương và các học liệu đa phương tiện tích hợp vào một cuốn sách điện tử duy nhất bằng phần mềm LectureMaker (bao gồm 6 hình ảnh, 3 thí nghiệm mơ phỏng, 2 tài liệu tham khảo dưới dạng trang web, 1 tài liệu tham khảo “flie” pdf, 92 bài tập trắc nghiệm và tự luận nhiều mức độ)
5. Đề xuất ba biện pháp phát triển năng lực nhận thức cho HS với sự trợ giúp của CNTT.
CHƢƠNG 3
THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 3.1 Mục đích thực nghiệm
- Xác định tính khả thi và tính hiệu quả của hệ thống BGĐT và TVHLĐT đã thiết kế bằng phần mềm LectureMaker
- Đánh giá sự phát triển năng lực nhận thức và tư duy của HS THPT chuyên sau khi được học với BGĐT và TVHLĐT.
3.2. Nội dung thực nghiệm
Chọn ra 4 tiết dạy Chương nguyên tử để tiến hành thực nghiệm: Bài 1: Thành phần nguyên tử
Bài 3: Đồng vị. Nguyên tử khối và nguyên tử khối trung bình
Bài 7: Năng lượng của các electron trong nguyên tử, cấu hình electron nguyên tử.
Bài 8: Luyện tập chương I
3.3. Đối tƣợng thực nghiệm
3.3.1. Đối tượng thực nghiệm
Tiến hành thí nghiệm với 2 cặp lớp đối chứng – thực nghiệm tại trường THPT chuyên Trần Phú – Hải Phòng.
Lớp TN1: lớp 10 chuyên Toán Lớp ĐC1: lớp 10 chuyên Lý Lớp TN2: lớp 10 chọn Tự nhiên 1 Lớp ĐC2: lớp 10 chọn Tự nhiên 2
3.3.2. Đặc điểm của đối tượng thực nghiệm.
HS trường chuyên là đối tượng HS mang nhiều nét đặc thù. Nhận xét chung về khả năng nhận thức và tư duy đó là nắm bắt vấn đề nhanh nhạy hơn, thơng minh hơn, trí tưởng tượng phong phú, khả năng sáng tạo cũng tương đối vượt trội so với đối tượng HS đại trà. Một khía cạnh nữa của HS chun đó là nhu cầu tìm hiểu cao, đặc biệt chăm chỉ, ham tìm tịi, tính thi đua và cạnh tranh trong học tập ln sơi sục. Những điều này cịn được phát huy hơn nữa trong các mơn học u thích của từng lớp. VD HS
các lớp chun Tốn, Tin, Lý, Hóa, Sinh và các lớp chọn Tự nhiên rất yêu thích các mơn khối Tự nhiên như Tốn, Lý, Hóa, Sinh và tất nhiên với chính mơn chun thì HS cịn say mê và u thích hơn nữa.
Nhưng khơng phải đối tượng HS này khơng có nhược điểm, q say mê và u thích mơn chun nên có nhiều HS bị xao lãng trong các mơn học khác. Trong khi đó với khả năng tiếp thu nhanh một bộ phận HS khác ln địi hỏi những bài giảng chất lượng với một hệ thống bài tập có mức độ phân hóa cao. Như vậy, có thể nói, mặc dù mặt bằng chất lượng về nhận thức và tư duy cao nhưng HS khơng hề đồng đều về trình độ, và luôn khiến người GV luôn phải trăn trở : “phải sử dụng phương pháp dạy học nào có thể khơi dậy được sự say mê hứng thú với môn học ngoài chuyên của đối tượng HS này?”; “phải thiết kế nội dung dạy học như thế nào để có thể phù hợp với nhiều