lực giải quyết vấn đề cho học sinh
Trong quá trình DHHH ở phổ thơng, dựa vào mục đích lí luận dạy học, người ta phân thành các kiểu bài lên lớp: Nghiên cứu tài liệu mới; củng cố, hoàn thiện, vận dụng kiến thức, kĩ năng; ôn tập, luyện tập; thực hành; kiểm tra, đánh giá kiến thức.
Dựa vào đặc điểm từng loại kiểu lên lớp và nội dung BTHH định hướng NL, GV phải lựa chọn những biện pháp, cách thức sử dụng hợp lí để phát triển được NLGQVĐ một cách hiệu quả nhất.
2.5.1. Sử dụng bài tập khi nghiên cứu tài liệu mới
Bài dạy nghiên cứu kiến thức mới có nhiệm vụ giúp HS hình thành kiến thức, khái niệm mới trên cơ sở các kiến thức đã có thơng qua các hoạt động học tập. Để HS hình thành được kiến thức, kĩ năng một cách vững chắc và phát triển được NLGQVĐ, GV có thể sử dụng BT định hướng NL ở từng bài học theo các mức độ nhận thức để tổ chức các hoạt động học tập cho HS theo các PPDH tích cực. Với mỗi BT sử dụng GV cần phân tích, làm rõ các thành tố của NLGQVĐ: Tìm hiểu vấn đề; Thiết lập không gian vấn đề; Lập kế hoạch và thực hiện giải pháp; Đánh giá và phản ánh giải pháp. Thơng qua đó HS sẽ phát triển được NLGQVĐ.
Ví dụ: Khi dạy về tính chất hóa học của sắt, GV có thể sử dụng BT sau:
Câu 18 – HTBT. Thực hiện 2 thí nghiệm sau:
Thí nghiệm 1: Cho đinh sắt vào dung dịch axit sunfuric lỗng. Thí nghiệm 2: Cho đinh sắt vào dung dịch axit nitric lỗng. 1. Giải thích hiện tượng và viết PTHH của phản ứng xảy ra?
2. Dựa vào kết quả của 2 thí nghiệm trên hãy rút ra kết luận về mức oxi hóa của sắt khi tham gia phản ứng?
Thông qua việc GQVĐ trong BT trên: HS làm thí nghiệm, thấy được hiện tượng và giải thích hiện tượng quan sát được mà HS rút ra được kiến thức mới về
sắt (tác dụng với chất oxi hóa yếu thì lên mức +2, với chất oxi hóa mạnh thì lên mức +3).
2.5.2. Sử dụng bài tập hóa học trong việc củng cố kiến thức và kĩ năng
Đối với tiết nghiên cứu tài liệu mới, kiến thức và kĩ năng mới được hình thành sẽ chưa vững chắc nếu không được củng cố ngay. Việc củng cố bằng cách nhắc đi nhắc lại nhiều lần một khái niệm, một tính chất,... cho đến nay khơng được coi là củng cố có chất lượng.
Hoạt động củng cố, vận dụng kiến thức được GV tổ chức sau khi kết thúc một phần hoặc toàn bài học. Trong hoạt động này, GV có thể sử dụng các BT ở mức độ vận dụng thấp hoặc vận dụng cao để giúp HS phát triển NLGQVĐ trong học tập hoặc vấn đề thực tiễn có liên quan đến nội dung bài học. Khi làm các BT này dưới sự tổ chức, hướng dẫn của GV theo các PPDH tích cực thì HS có các nhiệm vụ: Tìm hiểu, khám phá về vấn đề chứa đựng trong BT, HS cần vận dụng toàn bộ các kiến thức và kĩ năng đã được học để GQVĐ. Thơng qua đó củng cố, khắc sâu các kiến thức, kĩ năng đồng thời phát triển NLGQVĐ cho HS.
Ví dụ: Sau khi học 31 trong Hóa học 12, để củng cố lại tính chất hóa học của sắt, đồng thời phát triển NLGQVĐ cho HS, GV có thể sử dụng BT sau:
Câu 29 – HTBT. Để vận chuyển HNO3, H2SO4 đặc nguội với một lượng lớn, người
ta thường sử dụng thùng sắt, nhơm, inoc,...
Hình ảnh xe bồn, téc chở axít H2S04 đậm đặc 98%, téc chở axit này bằng inoc Bằng hiểu biết hóa học hãy giải thích tại sao có thể dùng thùng sắt, thùng nhôm hoặc inoc đựng HNO3 và H2SO4 đặc nguội?
Hướng dẫn: GV hướng dẫn HS vận dụng kiến thức về tính thụ động của
nhôm, sắt, crom trong axit sunfuric đậm đặc để giải thích. Thơng qua đó nhằm củng cố, khắc sâu tính chất hóa học của sắt.
2.5.3. Sử dụng bài tập khi luyện tập và ôn tập
Hoạt động giải BT được thực hiện sau phần hệ thống các kiến thức cần nhớ làm cơ sở. Để phát triển NLGQVĐ cho HS, GV nên sử dụng các dạng BT ở các mức độ nhận thức khác nhau để giúp HS khắc sâu, phát triển, mở rộng kiến thức, tăng khả năng dự đốn, phân tích, thu thập và xử lí thơng tin trong quá trình GQVĐ.
Ví dụ: Khi luyện tập về sắt và hợp chất của sắt, GV có thể sử dụng BT sau:
Câu 42 – HTBT. Hoàn thành các PTHH ở sơ đồ biến hóa sau:
FeCl2 Fe(OH)2 FeO FeSO4 Fe2(SO4)3 Fe(OH)3
Fe Fe2O3 FeCl3 Fe(OH)3 Fe2O3 Fe Fe(NO3)2 Fe(NO3)3
Phân tích: Để GQVĐ này HS cần phải trải qua các bước: Chọn được chất
phản ứng phù hợp, viết được các sản phẩm còn lại, cân bằng được các nguyên tố ở hai vế.
Thơng qua đó sẽ củng cố, khắc sâu, mở rộng kiến thức, kĩ năng đồng thời phát triển NLGQVĐ của HS.
2.5.4. Sử dụng bài tập trong tiết kiểm tra, đánh giá
Thông qua kiểm tra, đánh giá GV có thể biết được những kiến thức, kĩ năng mà HS tiếp thu được, biết được khả năng vận dụng kiến thức, khả năng GQVĐ của HS đối với những vấn đề đã được học. Tùy theo yêu cầu mà GV sử dụng các loại câu hỏi khác nhau.
BT định hướng NL được thiết kế theo các cấp độ khác nhau, được sử dụng trong các bài kiểm tra: 15 phút, 1 tiết, kiểm tra học kỳ hoặc kiểm tra bài cũ,... cũng phát triển được NLGQVĐ của HS. Dựa vào ma trận đề kiểm tra ta có thể lựa chọn ra các bài tập ở các mức độ tương ứng để đưa vào đề kiểm tra.
Ví dụ: Có thể sử dụng các BT định hướng NL sau trong kiểm tra đánh giá nhằm phát triển NLGQVĐ cho HS:
Nhận biết
Câu 45 – HTBT. Trong bảng tuần hồn các ngun tố hóa học, sắt thuộc
A. nhóm VIIB, chu kỳ 4. B. nhóm VIB, chu kỳ 4.
C. nhóm VIIIB, chu kỳ 4. D. nhóm VIA, chu kỳ 3.
Câu 57 – HTBT. Cho sơ đồ phản ứng:
Fe + H2SO4 đặc, nóng → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O.
Tỷ số giữa số nguyên tử bị oxi hóa và số nguyên tử bị khử trong PTHH trên là
A. 1/1. B. 1/3. C. 3/2. D. 2/3.
Vận dụng mức độ thấp.
Câu 73 – HTBT. Ngâm 2,33 gam hợp kim Fe – Zn trong lượng dư dung dịch HCl
đến khi phản ứng hồn tồn thấy giải phóng 896 ml khí H2 (đktc). Thành phần phần trăm về khối lượng của hợp kim này là
A. 27,9% Zn và 72,1% Fe. B. 26,9% Zn và 73,1% Fe.
C. 25,9% Zn và 74,1% Fe. D. 24,9% Zn và 75,1% Fe.
Vận dụng mức độ cao.
Câu 97 – HTBT. Hoà tan hoàn toàn 24,4 gam hỗn hợp gồm FeCl2 và NaCl (có tỉ lệ
số mol tương ứng là 1 : 2) vào một lượng nước (dư), thu được dung dịch X. Cho dung dịch AgNO3 dư vào dung dịch X, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn sinh ra m gam chất rắn. Giá trị của m là
A. 57,4. B. 68,2. C. 28,7. D. 10,8.
2.5.5. Sử dụng bài tập trong tiết thực hành
Trong tiết thực hành GV có thể sử dụng các BT có nội dung liên quan đến thực hành thí nghiệm để tổ chức cho HS tiến hành thí nghiệm. Khi GV sử dụng những BT này cho HS làm, không những HS được kiểm chứng lại lí thuyết mà cịn rèn luyện cho HS các thao tác kĩ năng tiến hành thí nghiệm an tồn, hiệu quả, biết cách tạo ra các sản phẩm và bảo quản chúng để sử dụng. Thơng qua đó sẽ phát triển NLGQVĐ cho HS.
Ví dụ: Trước khi cho HS làm thí nghiệm, GV có thể sử dụng BT sau:
1. Nêu trình tự các bước tiến hành mỗi thí nghiệm. Giải thích tại sao phải tiến hành như vậy?
2. Giải thích hiện tượng quan sát được ở mỗi thí nghiệm và viết PTHH của các phản ứng xảy ra?
Thông qua giải quyết BT này HS sẽ nắm vững hơn trình tự làm các thí nghiệm, dự đốn được hiện tượng xảy ra, tránh sai sót khi thực hành.
2.5.6. Sử dụng bài tập thông qua tổ chức các hoạt động ngồi giờ lên lớp
Thơng qua các hoạt động ngồi giờ lên lớp, các buổi ngoại khóa GV có thể sử dụng các bài tập trong HTBT như: Các thí nghiệm vui, các BT vận dụng kiến thức vào thực tiễn để tổ chức các sân chơi lành mạnh cho HS. Thơng qua đó sẽ làm tăng thêm sự hứng thú, u thích của HS đối với bộ mơn hóa học. Thơng qua việc giải quyết các BT này thì sẽ phát triển NLGQVĐ cho HS.
Ví dụ: GV có thể sử dụng BT sau khi tổ chức cho HS làm các thí nghiệm vui: Câu
23 – HTBT. Tiến hành thí nghiệm vui có tên là “Núi lửa phun” như sau:
+ Lấy khoảng 56 gam mạt sắt mịn cùng với 32 gam lưu huỳnh bột, trộn kĩ và đổ vào hộp sắt (vỏ đồ hộp). Trên hỗn hợp cho khoảng 1 gam magie kim loại (hoặc vụn magie). Lấy một mảnh giấy báo đã tẩm xăng hoặc benzen đặt lên trên magie. Trên cùng đặt một miếng natri kim loại to bằng hạt đỗ xanh.
+ Đặt hộp sắt lên đĩa hoặc khay sắt và lấy đất sét nhào trộn với những hòn sỏi nhỏ đắp xung quanh sao cho giống như một ngọn núi thực sự. Trên đỉnh núi khoét một lỗ tròn bằng miệng chén uống nước nhỏ (thẳng với hộp sắt, chỗ có miếng natri).
+ Nhỏ vài giọt nước vào đúng miếng natri.
Nêu hiện tượng quan sát được, giải thích và viết PTHH của phản ứng xảy ra?
Hướng dẫn giải:
– Hiện tượng: Sau ít phút núi lửa tí hon bắt đầu hoạt động. Từ miệng phun, khói bốc mù mịt và “dung nham” phun trào ra dữ dội, giống hệt một ngọn núi lửa trong thiên nhiên, chỉ thiếu tiếng nổ.
– Giải thích: Fe và S sau khi tiếp xúc với nhau, có nhiệt độ (do natri phản ứng với nước, giấy báo cháy, magie cháy), bắt đầu phản ứng tạo thành FeS theo PTHH: Fe + S → FeS
– Phản ứng hóa học tỏa nhiệt mạnh làm nước bốc hơi và cũng nhờ nhiệt phản ứng mạnh làm cả khối “sơi” trào ra ngồi.
2.6. Thiết kế một số kế hoạch bài dạy theo hƣớng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh
Chúng tôi đã thiết kế 2 kế hoạch bài dạy (giáo án) trong đó có 1 kế hoạch bài dạy hình thành kiến thức mới, 1 kế hoạch bài dạy luyện tập phần sắt và hợp chất của sắt nhằm phát triển NLGQVĐ cho HS.
2.6.1. Kế hoạch bài dạy số 1
Tiết 52. Bài 31: SẮT
Kiến thức cũ có liên quan Kiến thức mới trong bài cần hình thành
– Kiến thức về sắt học sinh đã được học ở lớp 9.
– Tính chất hóa học chung của kim loại.
– Dãy điện hóa của kim loại.
– Vị trí, cấu hình electron lớp ngồi cùng, tính chất vật lí của sắt.
– Tính chất hố học của sắt: tính khử trung bình (tác dụng với oxi, lưu huỳnh, clo, dung dịch axit, dung dịch muối).
– Sắt trong tự nhiên (các oxit sắt, FeCO3, FeS2).
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức, kĩ năng, thái độ a. Kiến thức
HS trình bày được:
– Tính chất hố học của sắt: Tính khử trung bình (tác dụng với oxi, lưu huỳnh, clo, dung dịch axit, dung dịch muối).
– Sắt trong tự nhiên (các oxit sắt, FeCO3, FeS2).
b. Kĩ năng
– Dự đoán, kiểm tra được bằng thí nghiệm và kết luận được tính chất hóa học của sắt.
– Viết được các PTHH minh họa tính khử của sắt.
– Tính được % khối lượng sắt trong hỗn hợp phản ứng. Xác định tên kim loại dựa vào số liệu thực nghiệm.
c. Thái độ
Nghiêm túc, chủ động tích cực trong q trình tiếp thu bài.
2. Phát triển năng lực
Chú trọng phát triển NLGQVĐ thơng qua việc giải các BT hóa học, NL hợp tác,…
II. TRỌNG TÂM
Đặc điểm cấu tạo nguyên tử sắt và các phản ứng minh họa tính khử của sắt.
III. PHƢƠNG PHÁP VÀ KĨ THUẬT DẠY HỌC
Dạy học GQVĐ + đàm thoại + hoạt động nhóm.
IV. CHUẨN BỊ
1. Chuẩn bị của giáo viên
– Bảng tuần hồn các ngun tố hố học, phiếu học tập.
– Dụng cụ, hố chất: bình khí O2 và bình khí Cl2 (điều chế trước), dây sắt, đinh sắt, thanh nam châm, dung dịch H2SO4 loãng, dung dịch HNO3, dung dịch CuSO4, ống nghiệm, đèn cồn, giá thí nghiệm, kẹp sắt,…
– Chia lớp thành 4 nhóm học tập trước buổi học, mỗi nhóm bầu nhóm trưởng, thư kí.
2. Chuẩn bị của học sinh
Học bài cũ, làm bài tập, chuẩn bị bài mới.
V. TIẾN TRÌNH BÀI HỌC
GV dẫn dắt vào bài mới: Một nguyên tố được xem như “người bạn” đồng hành thân thiết trong cuộc sống con người. Từ lâu sắt đã có mặt trong những cơng cụ lao động thơ sơ dao, cuốc, rìu,… Sắt có trong những cơng trình xây dựng thiết yếu nhà ở, xe, tàu, đường ray,… Cho đến những cơng trình đồ sộ mang dấu ấn lịch sử như Tượng Chúa cứu thế ở Brazil, Tháp Eiffel,… Để biết rõ hơn về cấu tạo và tính chất của sắt chúng ta hãy cùng nhau tìm hiểu bài học hơm nay.
2. Bài mới
Hoạt động của GV và HS Nội dung
Biểu hiện của NLGQVĐ của HS
qua BTHH
Hoạt động 1: Tìm hiểu vị trí và cấu hình electrron (thời gian 3 phút)
GV: Cho HS dùng bảng tuần
hoàn và yêu cầu HS xác định vị trí của Fe trong bảng tuần hồn.
HS: Đọc ơ, chu kì, nhóm và lên
bảng viết cấu hình electron của Fe.
GV: Từ cấu hình hãy cho biết
sắt là kim loại hay phi kim?
HS: Sắt là kim loại.
I – VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HỒN, CẤU
HÌNH ELECTRON NGUN TỬ – Ơ thứ 26, nhóm VIIIB, chu kì 4. – Cấu hình electron: 1s22s22p63s23p63d64s2 hay [Ar]3d64s2. Sắt là kim loại.
Hoạt động 2: Tìm hiểu tính chất vật lí của sắt (thời gian 5 phút)
GV: Cho HS quan sát đinh sắt
và các sản phẩm từ sắt, làm thí nghiệm cho nam châm hút đinh sắt. Yêu cầu HS rút ra tính chất vật lí về sắt?
HS: Quan sát và trả lời câu hỏi. GV: Bổ sung: Sắt có khối
lượng riêng lớn (d = 7, 9 g/cm3), nóng chảy ở 15400C.
II – TÍNH CHẤT VẬT LÍ
– Sắt là kim loại màu trắng hơi xám, dẫn điện,
dẫn nhiệt tốt. – Sắt có tính nhiễm từ.
Hoạt động 3: Tìm hiểu tính chất hóa học của sắt (thời gian 25 phút) Dự đốn tính chất và kiểm chứng (thời gian: 12 phút)
GV: Từ cấu hình electron và
dãy điện hóa hãy dự đốn tính chất hóa học của sắt?
HS: Sắt là kim loại có tính khử
trung bình.
GV: Cho HS làm câu 1 trong
phiếu học tập (Câu 17 –
HTBT) để kiểm chứng tính
khử trung bình của sắt.
HS: Làm thí nghiệm theo yêu
cầu của BT, rút ra nhận xét và kết luận.
GV: Sắt có thể tạo thành những
ion nào?
HS: có 2 ion Fe2+, Fe3+.
GV: Để kiểm tra dự đoán và để
biết khi nào thì thu được Fe2+, Fe3+ phải dùng thí nghiệm kiểm chứng.
GV: Cho các nhóm làm câu 2
trong phiếu học tập (Câu 18 –
HTBT).
HS: Hợp tác làm thí nghiệm
như yêu cầu trong phiếu học tập sau đó đại diện lên trình bày.
GV: Khái qt: Sắt tác dụng
với chất oxi hóa mạnh thu được Fe3+, với chất oxi hóa yếu được
III – TÍNH CHẤT HỐ HỌC
Sắt có tính khử trung bình. Với chất oxi hoá yếu: Fe Fe+2 + 2e Ion Fe2+ có
cấu hình [Ar]3d6 Với chất oxi hố mạnh:
Fe Fe+3 + 3e Ion Fe3+ có cấu hình [Ar]3d5. (bán bão hịa bền). Câu 1: 1. Tìm hiểu vấn đề HS tìm hiểu sắt là kim loại đứng sau kẽm, đứng trước đồng. 2. GQVĐ Từ kết quả thí nghiệm 1 kết luận được phản ứng khơng xảy ra, thí nghiệm 2 có xảy ra. Như vậy HS có thể rút ra kết luận về tính khử trung bình của sắt. Câu 2: 1. Tìm hiểu vấn đề HS biết sắt có thể bị
oxi hóa lên mức +2