học sinh trong dạy học húa học ở một số trƣờng THPT tỉnh Hƣng Yờn
1.5.1. Mục đớch và đối tượng điều tra
Để đỏnh giỏ được hiệu quả của PP sử dụng thớ nghiệm trong DHHH hiện nay đối với định hướng phỏt triển năng lực thực hành ở HS, chỳng tụi đĩ tiến hành quan sỏt, điều tra, phỏng vấn 20 GV và 164 HS lớp 11 ở hai trường THPT huyện Văn Lõm - tỉnh Hưng Yờn là trường THPT Trưng Vương và trường THPT Văn Lõm.
1.5.2. Phương phỏp và tiến hành điều tra
Chỳng tụi đĩ tiến hành khảo sỏt cơ sở vật chất phục vụ cho DHHH: phũng húa chất, phũng thiết bị, phũng thực hành húa học; xõy dựng phiếu điều tra dành cho GV và HS; tiến hành phỏt phiếu điều tra và thu thập, xử lớ số liệu. Nội dung cỏc phiếu điều tra được trỡnh bày ở phụ lục số 01, 02.
1.5.3. Kết quả điều tra
Chỳng tụi đĩ thống kờ cỏc ý kiến GV, HS theo phiếu điều tra và trỡnh bày cụ thể ở phụ lục số 01 và 02.
1.5.4. Đỏnh giỏ kết quả điều tra
29
Về phớa GV đĩ nhận thức được tầm quan trọng của vấn đề phỏt triển NLTHHH cho HS trong DHHH ở trường phổ thụng ( 60%). Tuy nhiờn NLTHHH của HS theo GV nhỡn nhận cũn ở mức trung bỡnh (67%). Thực tế, GV cũn rất ớt sử dụng TNHH trong giảng dạy, đa số cũn dạy chay hoặc chỉ tiến hành cỏc TNHH đơn giản và sử dụng chủ yếu để minh họa cho kiến thức mà GV đĩ thụng bỏo (chiếm khoảng 65%) cũn TNHS, TNHH nghiờn cứu, kiểm chứng được thực hiện ớt (chỉ chiếm khoảng 20%). GV sử dụng PPDH chưa cú hiệu quả, chỉ cú một số ớt GV hiểu và sử dụng PPDH tớch cực, chủ yếu cỏc GV vẫn sử dụng cỏc PPDH thuyết trỡnh, đàm thoại vấn đỏp, xõy dựng hệ thống TNHH chủ yếu theo nội dung bài dạy trong SGK (63%). Do đú vấn đề phỏt triển NLTHHH cho HS khi nghiờn cứu bài mới, bài ụn tập cũn gặp nhiều khú khăn.
1.5.4.2. Đối với học sinh
Về phớa HS đa số thớch những giờ học Húa học cú sử dụng TNHH (70%). Tuy nhiờn HS cú ý thức chưa cao về việc chuẩn bị bài thực hành ở nhà (chiếm khoảng 70%) và thỏi độ thực hành của học sinh trờn lớp trong cỏc giờ học húa học chưa tốt (chiếm khoảng 85%). Do đú hiệu quả giờ học Húa học nghiờn cứu bài mới, thực hành chưa cao.
Theo chỳng tụi thỡ cỏc nguyờn nhõn chủ yếu là:
- Hoỏ chất, dụng cụ được bổ sung hàng năm rất ớt ( chỉ khoảng 3%) và khụng được bảo quản tốt nờn hỏng và thiếu rất nhiều.
- Thời gian để chuẩn bị thớ nghiệm lõu trong khi chưa cú nhõn viờn chuyờn mụn chuẩn bị, do vậy GV khú chuẩn bị kịp trong khoảng thời gian giữa hai tiết học.
- Hầu hết cỏc bài thực hành đều khụng thực hiện được hoặc chỉ thực hiện được một số bài cú TNHH đơn giản do phũng thớ nghiệm cũn thiếu dụng cụ, húa chất, thiết bị đảm bảo an tồn khi thực hiện thớ nghiệm.
- Một số GV vỡ lõu khụng làm TNHH nờn ngại làm thớ nghiệm.
- Đa số HS khi bước chõn vào THPT đều chưa cú kĩ năng sử dụng cỏc dụng cụ thớ nghiệm và hoỏ chất cơ bản, phổ thụng.
- Học sinh cũn chưa say mờ với mụn húa học.
- GV chưa nắm rừ nội dung, yờu cầu của vấn đề phỏt triển NLTHHH cho HS.
- GV chưa sử dụng thành thạo một số PPDH tớch cực như: PPDH bàn tay nặn bột, PPDH theo gúc, PPDH hợp tỏc, sử dụng TNHH trong cỏc kiểu bài nghiờn cứu, ụn tập, thực hành.
- Chưa cú sỏch về hệ thống TNHH định hướng phỏt triển NLTHHH cho HS.
Tiểu kết chƣơng 1
Chỳng tụi đĩ tổng quan những vấn đề cơ bản về cơ sở lớ luận cú liờn quan đến đề tài như: định hướng đổi mới giỏo dục trung học; năng lực và phỏt triển năng lực cho HS THPT. Từ đú chỳng tụi đi sõu nghiờn cứu NLTHHH và cỏc phương phỏp sử dụng TNHH phỏt triển NLTHHH cho HS.
Chỳng tụi đĩ điều tra thực trạng sử dụng thớ nghiệm trong DHHH định hướng phỏt triển NLTHHH cho HS thụng qua phiếu điều tra 20GV và 164 HS lớp 11 của hai trường THPT thuộc huyện Văn Lõm – tỉnh Hưng Yờn.
Đõy là những cơ sở lớ luận và thực tiễn để chỳng tụi nghiờn cứu, xõy dựng hệ thống TNHH theo định hướng phỏt triển NLTHHH và phương phỏp sử dụng chỳng trong cỏc bài dạy để phỏt triển NLTHHH cho HS sẽ đề xuất ở chương 2.
31
CHƢƠNG 2. MỘT SỐ BIỆN PHÁP PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC HÀNH HểA HỌC CHO HỌC SINH THễNG QUA DẠY HỌC CHƢƠNG NITƠ -
PHOTPHO HểA HỌC LỚP 11 TRUNG HỌC PHỔ THễNG
2.1. Phõn tớch cấu trỳc, nội dung chƣơng trỡnh húa học vụ cơ lớp 11 ở trƣờng trung học phổ thụng
2.1.1. Đặc điểm vị trớ chương nitơ - photpho húa học lớp 11 THPT
Phần húa học vụ cơ lớp 11 bao gồm ba chương: Chương 1. sự điện li, chương 2. nitơ - photpho, chương 3. cacbon- silic. Trong đú chương 2. nitơ - photpho là chương tiếp nối nghiờn cứu về cỏc nguyờn tố phi kim của lớp 10, là chương chứa đựng khối lượng kiến thức nhiều và khú, đúng vai trũ là trọng tõm kiến thức của kỡ 1 chương trỡnh húa học lớp 11.
HS được tỡm hiểu tồn bộ chương 2. nitơ - photpho và cỏc hợp chất của chỳng trờn cơ sở cỏc kiến thức nền đĩ được tạo dựng sau khi học xong cỏc lớ thuyết đại cương chủ đạo như: nguyờn tử, bảng tuần hồn cỏc nguyờn tố húa học, liờn kết húa học, phản ứng oxi húa - khử, cõn bằng húa học, sự điện li. Như vậy, vị trớ của chương nitơ - photpho húa học lớp 11 cho phộp HS cú thể nghiờn cứu một cỏch đầy đủ, thuận lợi cỏc kiến thức liờn quan trờn cơ sở nền tảng của cỏc kiến thức cũ đĩ được trang bị ở cỏc chương trước và lớp dưới. Đồng thời cũng giỳp HS hồn thiện dần kiến thức về phi kim, là điều kiện cần thiết để HS cú thể học tốt phần húa học hữu cơ ở cỏc chương tiếp sau đú.
2.1.2. Mục tiờu chương nitơ – photpho húa học lớp 11 THPT
2.1.2.1. Về kiến thức
- HS nờu được vị trớ và cấu tạo nguyờn tử của nitơ, photpho trong bảng tuần hồn. - HS trỡnh bày được tớnh chất vật lớ (TCVL), TCHH cơ bản của cỏc đơn chất nitơ, photpho và cỏc hợp chất tạo nờn từ 2 nguyờn tố nitơ, photpho; viết được cỏc PTHH của cỏc PƯHH minh họa cỏc TCHH đú.
- HS hiểu và vận dụng được cỏc kiến thức húa học đĩ được học để giải thớch tớnh chất của đơn chất Nitơ, Photpho và một số hợp chất của nitơ, photpho.
- HS biết được một số ứng dụng quan trọng của nitơ, photpho và cỏc hợp chất của chỳnng, giải thớch được một số cỏc ứng dụng của cỏc chất trờn cơ sở cỏc TCVL, TCHH của cỏc chất.
- Rốn luyện kĩ năng thực hành: Thực hiện được một số thớ nghiệm nghiờn cứu TCHH của nitơ, photpho, amoniac và muối amoni, axit nitric và muối nitrat, axit photphoric và muối photphat, một số loại phõn bún húa học thụng thường.
- Quan sỏt, phõn tớch, tổng hợp, dự đoỏn tớnh chất …. để giải thớch cỏc hiện tượng thớ nghiệm và một số hiện tượng tự nhiờn mà HS gặp trong thực tiễn cuộc sống.
- Xỏc định chất oxi húa, chất khử, lập cỏc PTHH của cỏc phản ứng oxi húa - khử, cỏc PƯHH minh họa TCHH của nitơ, photpho và hợp chất của chỳng.
- Giải bài tập định tớnh và định lượng cú liờn quan đến nội dung kiến thức của chương.
2.1.2.3. Về giỏo dục tỡnh cảm, thỏi độ
- Tự giỏc, tớch cực nghiờn cứu, tỡm hiểu tớnh chất của cỏc chất và cỏc ứng dụng của chỳng trong thực tiễn cuộc sống.
- Cú ý thức bảo vệ mụi trường, giữ gỡn vệ sinh an tồn thực phẩm.
2.1.2.4. Phỏt triển năng lực
- Phỏt triển năng lực thực hành húa học . - Phỏt triển năng lực sử dụng ngụn ngữ húa học.
- Phỏt triển năng lực vận dụng kiến thức húa học vào cuộc sống. - Phỏt triển năng lực tớnh toỏn.
- Phỏt triển năng lực giải quyết vấn đề .
2.1.3. Nội dung kiến thức chương nitơ - photpho húa học lớp 11 THPT
* Chương Nitơ - Photpho Húa học 11 được phõn bố theo thời lượng như sau:
Tờn chương Lý thuyết Luyện tập Thực hành Tổng
nitơ - photpho 8 2 1 11
*Nội dung kiến thức chương Nitơ - Photpho Húa học lớp 11 cơ bản liờn quan đến cỏc đơn chất cũng như cỏc hợp chất tương ứng của hai nguyờn tố phi kim trong nhúm VA là nitơ và photpho, cụ thể gồm những bài sau
Bài 7: Nitơ
Bài 8: Amoniac và muối amoni Bài 9: Axit nitric và muối nitrat Bài 10: Photpho
Bài 11: Axit photphoric và muối photphat Bài 12: Phõn bún húa học
33
Bài 13: Luyện tập: Tớnh chất của Nitơ, Photpho và cỏc hợp chất của chỳng Bài 14: Bài thực hành số 2: Tớnh chất của một số hợp chất Nitơ, Photpho
2.1.4. Những điểm cần chỳ ý về nội dung và phương phỏp dạy học chương nitơ - photpho húa học 11 THPT photpho húa học 11 THPT
Những kiến thức về nitơ, photpho và hợp chất của chỳng hầu như chưa được đề cập đến ở cỏc lớp 8, 9, 10, do đú cú nhiều kiến thức mới đối với HS lớp 11. Trong dạy học chương này GV cần chỳ ý đến một số nội dung cơ bản sau
Trong nhúm Nitơ chỉ xột kĩ nitơ và photpho nờn GV cần hướng dẫn HS làm rừ sự giống nhau và khỏc nhau của cỏc đơn chất và hợp chất của hai nguyờn tố này.
a, Sự khỏc nhau giữa đơn chất N2 và P
Đặc điểm so sỏnh Khỏc nhau Giải thớch N2 P Cấu tạo và Độ bền
Liờn kết giữa 2 nguyờn tử N trong phõn tử N2 rất bền ( ở 3000oC phõn tử N2 bắt đầu bị phõn hủy thành nguyờn tử).
Liờn kết giữa 2 nguyờn tử P trong phõn tử P4 kộm bền hơn ( Ở trờn 2000oC phõn tử P4 bắt đầu bị phõn hủy thành nguyờn tử P). Do liờn kết 3 trong phõn tử N2 cú năng lượng lớn, khú bị đứt gĩy. Do liờn kết giữa 2 nguyờn tử P trong phõn tử P4 là liờn kết đơn kộm bền hơn liờn kết 3. Hoạt động húa học ở điều kiện thường N2 hoạt động húa học ở điều kiện thường kộm (trơ về mặt húa học).
P hoạt động húa học mạnh hơn N2 ở điều kiện thường.
b, Sự khỏc nhau giữa amoniac và muối amoni
Đặc điểm so sỏnh Amoniac Muối amoni
Cấu tạo phõn tử Phõn tử NH3 cú 3 liờn kết cộng
húa trị N-H và một cặp electron của N chưa tham gia liờn kết.
Muối amoni NH4+ cú 3 liờn kết cộng húa trị giữa N-H và 1 liờn kết cho nhận.
TCHH
NH3 vừa cú tớnh bazo ( khả năng nhận H+), vừa cú tớnh khử ( số oxi húa của N trong NH3 là thấp nhất: -3).
Muối amoni vừa cú tớnh axit ( ion
NH4+ cú khả năng cho proton
H+); vừa cú tớnh chất chung của một muối, cú phản ứng nhiệt phõn.
c, Sự khỏc nhau giữa axit HNO3 và axit H3PO4
Đặc điểm so sỏnh Axit HNO3 Axit H3PO4
Cấu tạo húa học Phõn tử axit HNO3 gồm
1liờn kết H-O 1liờn kết O-N
Phõn tử axit H3PO4 gồm 3 liờn kết H-O
1liờn kết N=O
1liờn kết cho - nhận NO
1liờn kết cho - nhận P O TCHH Tớnh axit mạnh HNO3 H+ + NO3- Tớnh axit yếu và phõn li 3 nấc H3PO4 H+ + H2PO4- H2PO4- H+ + HPO42- HPO42- H+ + PO43-
Tớnh oxi húa mạnh ( do số oxi húa của N trong HNO3 là +5 đõy là số oxi húa cao nhất của N và ion NO3- là ion kộm bền ).
Khụng cú tớnh oxi húa do ion PO43- rất bền , P+5khú bị thay đổi xuống hợp chất cú số oxi húa thấp hơn.
d, Sản phẩm phõn hủy muối nitrat ở nhiệt độ cao
Muối nitrat của cỏc kim loại trước Mg
Muối nitrat của cỏc kim loại từ Mg đến Cu
Muối nitrat của cỏc kim loại sau Cu
Sản phẩm: muối nitrit, O2 Sản phẩm: oxit kim loại,
NO2, O2
Sản phẩm: kim loại, NO2, O2
2.2. Tuyển chọn và xõy dựng hệ thống thớ nghiệm phỏt triển năng lực thực hành cho học sinh trung học phổ thụng học sinh trung học phổ thụng
2.2.1. Nguyờn tắc lựa chọn, xõy dựng hệ thống thớ nghiệm phỏt triển năng lực thực hành cho học sinh trung học phổ thụng hành cho học sinh trung học phổ thụng
Nguyờn tắc 1: GV cần chọn lựa những thớ nghiệm gắn liền với nội dung kiến thức
trọng tõm của tiết học, bài học. Số lượng thớ nghiệm trong một bài phải phự hợp, khụng nờn quỏ nhiều hoặc quỏ ớt.
Nguyờn tắc 2: GV nờn lựa chọn những thớ nghiệm cú tớnh trực quan cao, hiện tượng thớ nghiệm rừ, dễ dàng quan sỏt bằng mắt thường và cú tớnh thuyết phục cao.
Nguyờn tắc 3: GV lựa chọn những thớ nghiệm cú tớnh hấp dẫn, kớch thớch hứng thỳ
học tập cho người dạy và người học đồng thời đỏp ứng cỏc tiờu chớ phỏt triển NLTHHH cho HS.
Nguyờn tắc 4: GV nờn lựa chọn hệ thống TNHS biểu diễn mà húa chất dễ kiếm,
dụng cụ đơn giản, HS dễ làm nhưng mang tớnh khoa học cao. Với cỏc thớ nghiệm khú, cú những húa chất độc hại thỡ GV hướng dẫn HS tỡm hiểu cỏc TNHH ảo và cỏc TNHH biểu diễn trờn mạng internet.
Nguyờn tắc 5: GV nờn lựa chọn hệ thống TNHH mà việc thực hiện thớ nghiệm khụng mất nhiều thời gian, nhanh chúng và gọn gàng trong thời gian một tiết học.
Nguyờn tắc 6: GV nờn lựa chọn cỏc TNHH đảm bảo được tớnh an tồn và khụng
35
trong quỏ trỡnh làm thớ nghiệm.
2.2.2. Quy trỡnh xõy dựng hệ thống thớ nghiệm phỏt triển năng lực thực hành húa học cho học sinh trung học phổ thụng. cho học sinh trung học phổ thụng.
a, Bước 1: Xỏc định mục tiờu, lựa chọn nội dung kiến thức húa học cú liờn quan đến cỏc
thớ nghiệm.
b, Bước 2: Lựa chọn cỏc thớ nghiệm đỏp ứng được cỏc tiờu chớ phỏt triển NLTHHH cho
HS.
c, Bước 3: Tiến hành làm thử cỏc thớ nghiệm đĩ lựa chọn để xỏc định những hướng dẫn cụ
thể về dụng cụ, húa chất trong điều kiện thớ nghiệm của nhà trường, cỏc dụng cụ húa chất thay thế, bổ sung, cỏc điều kiện để thớ nghiệm thành cụng, an tồn.
d, Bước 4: Thiết kế hệ thống cõu hỏi, bài tập thực nghiệm để hỡnh thành, phỏt triển và
đỏnh giỏ NLTHHH cho HS.
2.2.3. Hệ thống thớ nghiệm chương Nitơ - Photpho Húa học lớp 11 trung học phổ thụng
Trong giảng dạy hoỏ học, việc lựa chọn và sử dụng hệ thống cỏc thớ nghiệm cho mỗi tiết dạy, bài học cũng như cho mỗi chương theo hướng dạy học tớch cực là rất cần thiết với mỗi GV. Việc lựa chọn cỏc thớ nghiệm đú phụ thuộc vào đối tượng HS, đặc điểm của từng TNHH, nội dung kiến thức bài học, điều kiện cơ sở vật chất của nhà trường. Với mục đớch đú, chỳng tụi đĩ tiến hành lựa chọn cỏc thớ nghiệm dựng để giảng dạy trong từng bài học của chương nitơ - photpho húa học lớp 11 và tiến hành làm cỏc thớ nghiệm đú để xỏc định cỏc yếu tố đảm bảo thành cụng, an tồn khi biểu diễn thớ nghiệm. Dưới đõy là hệ thống cỏc thớ nghiệm của chương nitơ - photpho húa học lớp 11 THPT thực hiện cho từng bài và PP tiến hành cỏc thớ nghiệm đú.
Bảng 2.1. Hệ thống cỏc thớ nghiệm chƣơng 2. nitơ - photpho húa học lớp 11 THPT [20]
STT Bài học Tờn thớ nghiệm GV biểu diễn HS biểu diễn Mụ phỏng
1 Bài 7: Nitơ Điều chế nitơ từ natri nitrit và amoni
clorua X 2 Bài 8: Amoniac và muối amoni
Tớnh tan của amoniac trong nước X
3 Dung dịch amoniac tỏc dụng với dung
dịch muối nhụm clorua
X
4 Khớ amoniac tỏc dụng với khớ HCl X