1.1 .Lịch sử vấnđề nghiêncứu
2.2. Quy trình sửdụngthínghiệm trongdạy học nhằm tạo hứngthú tập cho học sinh
2.1. Nguyên tắc sử dụng thí nghiệm trong dạy học nhằm tạo hứng thú học tập cho học sinh học sinh
Để tổ chức hoạt động học tập cho HS một cách có hiệu quả thì ngƣời GV phải nghiên cứu chƣơng trình, SGK, tài liệu tham khảo để xác định mục tiêu, lựa chọn kiến thức cơ bản, xác định hình thức tổ chức và phƣơng pháp, phƣơng tiện dạy học thích hợp, hình thức củng cố và vận dụng kiến thức vào trong thực tế cuộc sống. Trong phạm vi của luận văn, tôi chỉ tập trung nghiên cứu thiết kế và tổ chức các hoạt động dạy học có sử dụng thí nghiệm nhằm tạo hứng thú học tập cho HS. Việc sử dụng thí nghiệm nhằm tạo hứng thú học tập cho HS dựa trên các nguyên tắc sau:
1. Các hoạt động dạy học cần đảm bảo bám sát mục tiêu cụ thể của bài học. 2. Khi tổ chức hoạt động dạy học cần sử dụng thí nghiệm phối hợp nhiều PPDH tích cực. Trong đó, thí nghiệm đƣợc đặt trong toàn bộ hệ thống các PPDH nhằm phát huy hiệu quả của quá trình dạy học.
3. Tăng cƣờng sử dụng thí nghiệm theo hƣớng nghiên cứu. Thí nghiệm làm phƣơng tiện, công cụ và là nguồn tri thức để HS nghiên cứu, khai thác, tìm tịi kiến thức.
4. Khi sử dụng thí nghiệm để tổ chức hoạt động dạy học cần hƣớng đến việc phát huy năng lực tƣ duy, tính tích cực hoạt động của HS (làm việc độc lập hoặc theo nhóm, tạo điều kiện cho HS hoạt động nhiều hơn, suy nghĩ nhiều hơn).
5. Việc tổ chức và tiến hành hoạt động là hết sức linh hoạt, tùy thuộc vào trình độ HS và các điều kiện cụ thể.
6. Sử dụng thí nghiệm kết hợp với các phƣơng tiện kĩ thuật hiện đại một cách hợp lí, phù hợp với nội dung bài học.
2.2. Quy trình sử dụng thí nghiệm trong dạy học nhằm tạo hứng thú tập cho học sinh sinh
32
Bƣớc 2: Xác định thí nghiệm cần sử dụng
Bƣớc 3: Lựa chọn phƣơng pháp sử dụng thí nghiệm Bƣớc 4: Thiết kế hoạt động dạy học
Bƣớc 5: Tiến hành tổ chức hoạt động trên lớp
Hoạt động của GV và HS có thể tiến hành theo trình tự sau:
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
- GV nêu nội dung kiến thức
cần nghiên cứu.
- Sử dụng thí nghiệm để tìm hiểu kiến thức.
- Chuẩn bị dụng cụ hoá chất - GV biểu diễn hoặc hƣớng dẫn, yêu cầu HS làm thí nghiệm.
- Hƣớng dẫn HS khai thác thí nghiệm.
- Hƣớng dẫn HS rút ra kết luận, kiến thức cần lĩnh hội. - Cho câu hỏi, bài tập vận dụng.
- HS biết đƣợc nội dung kiến thức cần nghiên cứu. - Nắm đƣợc mục đích thí nghiệm.
- Biết cách sử dụng hóa chất, dụng cụ để tiến hành mỗi thí nghiệm.
- Tiến hành thí nghiệm. Tuân thủ đúng những hƣớng dẫn của GV.
- Quan sát, mơ tả chính xác hiện tƣợng thí nghiệm do GV hoặc HS thực hiện.
- Giải thích hiện tƣợng, xác định đƣợc chất tạo thành và viết phƣơng trình hóa học.
- Rút ra kết luận về khả năng phản ứng, tính chất của các chất, quy luật, khái niệm...
- Vận dụng kiến thức vào tình huống cụ thể.
2.3. Hệ thống thí nghiệm trong phần hóa học vơ cơ lớp 9
2.3.1. Nguyên tắc lựa chọn thí nghiệm để tổ chức hoạt động học tập tích cực
Trong thực tiễn dạy và học mơn hóa học lớp 9, gần nhƣ ở mỗi tiết lên lớp đều cần sử dụng thí nghiệm để phục vụ cho nội dung bài học. Ngƣời GV ngồi việc chuẩn
33
bị thí nghiệm với các dụng cụ, hóa chất cần thiết vẫn chƣa đủ, mà cịn phải quan tâm đến việc phát huy tính tích cực, tính độc lập của HS qua việc tiến hành thí nghiệm. Chính nhờ việc làm này, HS tìm tịi đƣợc kiến thức mới, chứng minh đƣợc lí thuyết đã học hoặc củng cố, khắc sâu kiến thức. Hơn nữa, việc sử dụng thí nghiệm tạo cho HS niềm say mê khoa học, kích thích sự tìm tịi nghiên cứu, phát triển đƣợc kĩ năng quan sát, biết tích lũy hình ảnh một cách đầy đủ theo yêu cầu khách quan để rút ra những kết luận đúng đắn; giúp các em tiếp thu bài học một cách chủ động, nhẹ nhàng mà sâu sắc. Sử dụng thí nghiệm trong dạy là sử dụng thí nghiệm kích thích tƣ duy, giúp HS chú ý, quan tâm đến chúng, từ đó ham thích tìm hiểu để tự bổ sung kiến thức, nâng cao trình độ. Theo tơi, các thí nghiệm hóa học có thể sử dụng để phát huy đƣợc tích cực của HS phải đảm bảo những nguyên tắc sau đây:
- Thí nghiệm phục vụ cho trọng tâm bài học, nội dung kiến thức HS cần lĩnh hội. - Phù hợp với thời gian lên lớp của mỗi tiết học (chú ý số lƣợng thí nghiệm). - Phù hợp điều kiện cơ sở vật chất (có đủ hóa chất, dụng cụ...tiến hành), thí nghiệm phải đơn giản, dụng cụ gọn gàng
- Các thí nghiệm sử dụng phải đảm bảo tính an tồn, trực quan và dễ thành cơng. - Qua thí nghiệm có thể khai thác những nội dung kiến thức quan trọng của bài học.
- Thí nghiệm sử dụng kiến thức hóa học để thúc đẩy hoạt động nhận thức và phát hiện ra tính quy luật của sự vật một cách mạnh mẽ.
2.3.2. Danh mục thí nghiệm phần hóa học vơ cơ lớp 9
Bảng 2.1. Danh mục các thí nghiệm phần hóa học vơ cơ lớp 9
34
PP sử dụng
Tính chất hóa học của oxit. Khái quát về sự phân loại oxit
1 Oxit bazơ tác dụng với nƣớc TNGV(TNso sánh,
đốichứng)
2 Oxit bazơ tác dụng với axit TNGV (TNso sánh,
đốichứng)
3 Oxit axit tác dụng với nƣớc TNGV(HS)(TN so
sánh,đối chứng)
4 Oxit axit tác dụng với bazơ TNGV (TNnêu vấn đề)
Tính chất hóa học của axit
5 Axit làm đối màu giấy chỉ thị màu TNHS
6 Axit tác dụng với kim loại TN ở nhà
7 Axit tác dụng với bazơ TNHS
8 Axit tác dụng với oxit bazơ TNGV (TNnêu vấn đề)
Một số axit quan trọng
9 Cu tác dụng với axit H2SO4 loãng và
H2SO4 đặc. TNGV(TN nêu vấnđề)
10 Tính háo nƣớc của axit H2SO4 đặc TNTH
Tính chất hóa học của bazơ
11 Bazơ làm đổi màu giấy chỉ thị màu TNTH
12 Bazơ không tan bị nhiệt phân hủy TNGV(phim)
Tính chất hóa học của muối
13 Muối tác dụng với kim loại TNGV(phim)
14 Muối tác dụng với axit TNGV (hìnhvẽ, phim)
15 Muối tác dụng với muối TNGV (TNnghiên
cứutính chất)
35
17 Phản ứng phân hủy của muối TNGV (TNnêu vấn đề)
Tính chất vật lí
của kim loại 18 Tính dẫn nhiệt của kim loại TNGV (hìnhvẽ, phim)
Tính chất hóa học của kim loại
19 Kim loại tác dụng với oxi TNGV (môphỏng)
20 Kim loại tác dụng với phi kim khác TNGV (TNnêu vấn đề)
Dãy hoạt động hóa học của kim loại
21 Sắt tác dụng với dung dịch CuSO4 TNHS
22 Đồng tác dụng với dung dịch AgNO3 TNGV (TNnêu vấn đề)
23 Đồng, sắt tác dụng với dung dịch HCl
TNGV (TNdự đoán,
kiểm nghiệmgiả thuyết)
24 Tính tan của kim loại trong nƣớc TNGV (TNso sánh,
đốichứng)
Nhôm 25 Nhôm tác dụng với dung dịch NaOH TNGV (TNnêu vấn đề)
Tính chất của phi kim
26 Phi kim tác dụng với hiđro
27 Phi kim tác dụng với oxi TNGV(phim)
Clo
28 Clo tác dụng với nƣớc TNHS
29 Clo tác dụng với NaOH TNTH
30 Điều chế Cl2 TNTH
Cacbon
31 Tính chất hấp phụ của cacbon TNTH
32 Cacbon tác dụng với oxit kim loại TNGV (TNkiểm nghiệm
giả thuyết) Các oxit của
cacbon 33
Cacbon đioxit tác dụng với dung
36
Axit cacbonic và muối cacbonat
34 Muối cacbonat tác dụng với axit TNGV(hình vẽ)
35 Muối cacbonat tác dụng với bazơ TNGV (TNnghiên cứu
tính chất) 36 Muối cacbonat tác dụng với dung
dịch muối TN ở nhà
2.4. Sử dụng thí nghiệm để tổ chức hoạt động học tập nhằm tạo hứng thú học tập cho HS cho HS
2.4.1. Sử dụng TN biểu diễn của GV
TNHH có ý nghĩa to lớn trong q trình dạy học, song khơng phải cứ sử dụng TN là có tác dụng dạy học – giáo dục mà cịn phụ thuộc rất nhiều vào việc ngƣời GV sử dụng nó nhƣ thế nào.
2.4.1.1. Sử dụng TN nêu vấn đề
GV sử dụng TN tạo tình huống có vấn đề để tổ chức hoạt động học tập cho HS theo trình tự sau:
- GV nhắc lại kiến thức có liên quan.
- Dự đốn hiện tƣợng TN sẽ xảy ra theo lí thuyết (trên cơ sở kiến thức HS đã có). - TN có thể do GV tiến hành hoặc GV hƣớng dẫn HS làm TN.
- HS quan sát hiện tƣợng xảy ra không đúng nhƣ đa số HS dự đoán, gây ra mâu thuẫn nhận thức, xuất hiện vấn đề nghiên cứu.
- GV hoặc tổ chức cho HS phát biểu vấn đề cần nghiên cứu dƣới dạng bài tốn nhận thức, kích thích HS tìm tịi giải quyết vấn đề.
- Tổ chức cho HS giải quyết vấn đề (GV hƣớng dẫn HS tham gia hoặc độc lập giải quyết vấn đề).
37
Khi giải quyết vấn đề có thể tổ chức cho HS thảo luận nhóm, dùng kĩ thuật dạy học thu thập những dự đốn, câu hỏi, cách giải quyết vấn đề.
Ví dụ 1: Khi dạy bài: “ Một số axit quan trọng” (Bài 4 – Hoá học 9) trong phần
axit sunfuric đặc có những tính chất hố học riêng, giáo viên có thể sử dụng TN biểu diễn theo phƣơng pháp nêu và giải quyết vấn đề, cụ thể:
- GV tái hiện kiến thức cũ có liên quan bằng cách đặt câu hỏi: + Hãy cho biết axit có tác dụng với kim loại hay khơng?
+ Dựa vào pƣ của kẽm với axit sunfuric loãng, nếu cho KL Cu vào với dd axit H2SO4 lỗng pƣ có xảy ra khơng? Vì sao? Thay axit H2SO4 lỗng bằng H2SO4 đậm đặc thì pƣ có xảy ra khơng?
38
Trong khi các em đang phân vân dự đốn khơng biết Cu có tác dụng với dd H2SO4 đặc nóng khơng thì GV tiến hành làm TN cho Cu vào dd H2SO4 đậm đặc. Học sinh sẽ dự đoán sản phẩm của pƣ này là dung dịch CuSO4 và có khí H2 thốt ra. Tuy nhiên, khi tiến hành TN thấy phản ứng xảy ra và có hiện tƣợng cụ thể là: Dd trong ống nghiệm chuyển sang màu xanh và có khí khơng màu bay ra, nếu cho cánh hoa hổng ở miệng ống nghiệm, thì cánh hoa hồng bị nhạt màu. Sau khi HS quan sát hết TN, các em từ tò mò đến ngạc nhiên về những hiện tƣợng xảy ra từ đó kích thích hứng thú tìm hiểu và các em sẽ tự động suy nghĩ tháo gỡ bế tắc này.
Phát biểu vấn đề
H2SO4 đậm đặc tác dụng cả với Cu tạo ra dung dịch CuSO4 và khí làm mất màu cánh hoa hồng. Nguyên nhân không phù hợp với điều đã biết là do đâu? Axit H2SO4 đđ ngồi tính axit cịn có tính chất gì mới?
Giải quyết vấn đề
GV gợi ý HS viết phƣơng trình phản ứng dựa vào kết quả thí nghiệm: + Khí thốt ra làm mất màu cánh hoa hồng, vậy khơng phải là khí H2.
+ Kim loại đồng bị tan dần, dd phản ứng có màu xanh chứng tỏ trong dd có chứa CuSO4.
+ Sản phẩm khí khơng phải H2, khơng có mùi trứng thối nên sản phẩm không phải là H2S. Vậy khí sinh ra chỉ có thể là khí SO2.
Axit H2SO4 đậm đặc tác dụng đƣợc với hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt). 2.4.1.2. Sử dụng thí nghiệm so sánh, đối chứng
Khi hình thành một khái niệm, một qui tắc, một qui luật, để giúp HS hiểu và tự nêu ra đƣợc những kết luận đầy đủ, chính xác về dấu hiệu bản chất của khái niệm, nội dung của qui tắc, qui luật, GV sử dụng TN so sánh, đối chứng để tổ chức hoạt động học tập cho HS theo trình tự sau:
39
- Tiến hành TN.
- HS quan sát, so sánh để tìm ra những điểm giống và khác nhau hoặc tìm ra yếu tố thay đổi, giữ nguyên trong TN đối chứng
- Giải thích, kết luận về kiến thức thu nhận đƣợc. - Vận dụng kiến thức.
Ví dụ 2: Khi dạy bài: “ Dãy hoạt động hóa học của kim loại” (Bài 17 – Hoá học
9) để hình thành dãy hoạt động hóa học của kim loại, giáo viên có thể sử dụng TN biểu diễn theo phƣơng pháp so sánh kết hợp nhóm, cụ thể:
Bài 17:Dãy hoạt động hoá học của kim loại
Phần 1: Dãy hoạt động hoá học của kim loại đƣợc xây dựng nhƣ thế nào?
- Mục tiêu: HS biết và hiểu đƣợc thứ tự sắp xếp các kim loại trong dạy hoạt động hóa học của KL.
Các thí nghiệm trong bài đa số đƣợc thực hiện theo PPTN đối chứng để phù hợp với mục tiêu bài dạy. Từ dó học sinh so sánh mức độ hoạt động hoá học của từng cặp kim loại, rút ra kết luận và cách sắp xếp kim loại đứng trƣớc, kim loại đứng sau theo từng cặp và cả dãy hoạt động hóa học.
- Dụng cụ: ống nghiệm, kẹp gỗ, ống nhỏ giọt, giá đựng ống nghiệm, thìa lấy hố chất. - Hoá chất: FeSO4 , CuSO4, AgNO3 , Cu(NO3)2, HCl, dung dịch phenolphtalein, Fe, Cu, Ag, Na.
* TN1: Cho đinh sắt vào ống nghiệm 1 đựng dung dịch CuSO4 * TN(Đối chứng):
- Cho mẩu dây đồng vào ống nghiệm 2 đựng dung dịch FeSO4
- Học sinh quan sát, nhận xét hiện tƣợng xảy ra ở ống nghiệm 1 và và viết PTHH minh họa.
- Học sinh nêu hiện tƣợng: + ống nghiệm 1: Xuất hiện chất rắn màu đỏ bám vào đinh sắt.
40
+ Ống nghiệm 2: khơng có hiện tƣợng gì
- Học sinh giải thích: Fe đẩy đƣợc Cu ra khỏi dung dịch muối tạo ra kim loại Cu màu đỏ, cịn Cu khơng đẩy đƣợc Fe.
PTHH: Fe(r) + CuSO4(dd) FeSO4(dd) + Cu(r) màu xanh màu đỏ
? Qua 2 thí nghiệm trên em có kết luận về khả năng hoạt động của Fe và Cu?
Kết luận: Fe hoạt động mạnh hơn Cu xếp Fe đứng trƣớc Cu: Fe,Cu
*TN2: Cho dây Cu vào ống nghiệm 1 đựng dung dịch AgNO3
* TN(đối chứng):
- Cho dây Ag vào ống nghiệm 2 đựng dung dịch Cu(NO3)2
- Giáo viên yêu cầu học sinh nhận xét hiện tƣợng và viết PTHH xảy ra
- Học sinh nêu hiện tƣợng: + ống nghiệm 1: có chất rắn màu xám bám vào dây Cu, dung dịch có màu xanh.
+ ống nghiệm 2: Khơng có hiện tƣợng gì
- Học sinh giải thích: Cu đẩy đƣợc Ag ra khỏi dung dịch muối tạo ra kim loại Ag màu trắng xám, cịn Ag khơng đẩy đƣợc Cu.
PTHH: Cu(r) + 2AgNO3(dd) Cu(NO3)2(dd) + 2Ag(r) màu xanh
Giáo viên: Em có nhận xét gì qua kết quả của 2 ống nghiệm trên?
Kết luận:Cu hoạt động hoá học mạnh hơn Agxếp Cu đứng trƣớc Ag: Cu, Ag
* TN 3: Cho đinh Fe vào ống nghiệm 1 đựng dung dịch HCl. * TN(kiểm chứng):
41
- Giáo viên yêu cầu học sinh so sánh nhận xét hiện tƣợng ở 2 ống nghiệm trên - Học sinh nêu hiện tƣợng:
+ ống nghiệm 1: có bọt khí thốt ra + ống nghiệm 2 : Khơng có hiện tƣợng gì
- Học sinh giải thích: Fe đẩy đƣợc H ra khỏi dung dịch axit tạo ra khí H2 cịn Cu khơng đẩy đƣợc H. Fe tác dụng với dung dịch HCl
Cu không tác dụng với HCl
PTHH: Fe(r) + 2HCl(dd) FeCl2(dd) + H2(k) Giáo viên: Rút ra kết luận gì qua kết quả trên?
Kết luận: Fe đứng trƣớc H, Cu đứng sau H xếp Fe, H, Cu
* TN 4: Cho mẩu Na vào cốc nƣớc 1 đã nhỏ sẵn vài giọt dung dịch phenolphtalein * TN(đối chứng):
- Cho mẩu Fe vào cốc nƣớc 2 có nhỏ sẵn dung dịch phenolphtalein
- Giáo viên yêu cầu học sinh so sánh đối chiếu giữa hai cốc nƣớc khi cho lần lƣợt Fe và Na vào từng cốc, nhận xét hiện tƣợng và viết PTHH
- Học sinh nêu hiện tƣợng:
+ ống nghiệm 1: Mẩu Na tan dần, nóng chảy thành giọt trịn chạy lung tung trên mặt nƣớc, dung dịch có màu hồng.
+ ống nghiệm 2: khơng có hiện tƣợng gì.
- Học sinh giải thích: Na là kim loại mạnh nên tác dụng với nƣớc tạo ra dung dịch bazơ kiềm cịn Fe thì khơng tác dụng đƣợc với nƣớc.
PTHH: 2Na(r) + 2H2O(l) 2NaOH(dd) + H2(k) GV: So sánh khả năng hoạt động của Fe với Na?
42
GV: Thơng qua kết quả thu đƣợc của 4 thí nghiệm trên em hãy sắp xếp các kim loại Fe, Cu, Na, Ag và H thành một dãy theo chiều giảm dần mức độ hoạt động hoá học?
HS sắp xếp : Na, Fe, H, Cu, Ag
Từ kết quả trên giáo viên thông báo: tƣơng tự các thí nghiệm trên, ngƣời ta đã sắp xếp các kim loại thành dãy theo chiều giảm dần mức độ hoạt động hoá học:
K, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Pb (H) Cu, Ag, Au
2.4.1.3. Sử dụng TN tổ chức hoạt động nghiên cứu tính chất các chất
GV sử dụng TN để tổ chức hoạt động nghiên cứu tính chất các chất theo trình tự sau:
- Dự đốn tính chất, khả năng tham gia phản ứng …
- Lựa chọn TN dùng để kiểm tra dự đốn (chọn hóa chất, dụng cụ, cách tiến