Hình 2.6 Các lớp mạng tinh thể trước và sau khi biến dạng
c. Sách tham khảo
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 và các bài tập do GV yêu cầu.
- Về các dạng bài tập: GV hay dùng các câu hỏi lý thuyết, bài tập lý thuyết định tính trong dạy học, đặc biệt bài tốn 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 1.1).
- 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 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 GQVĐ cho HS.
- Về các kiểu bài lên lớp có sử dụng bài tập: Chủ yếu là vào giờ ơn tập, kiểm tra cịn 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.
1.5.4.2. Kết quả điều tra học sinh
Từ phiếu điều tra HS (Phụ lục 2), chúng tôi thu được những kết quả sau:
Bảng 1.7. Kết quả điều tra thái độ của HS đối với giờ học mơn Hóa học
Thái độ của HS đối với giờ học mơn Hóa học Tổng số
lựa chọn Tỉ lệ %
1. Hứng thú với học tập mơn Hóa 155 69,8%
2. Chú ý nghe giảng 160 72,1%
3. Phát biểu xây dựng bài 95 42,8%
4. Hiểu bài ngay trên lớp 132 59,1%
Qua bảng số liệu trên cho thấy 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.
b) Nhận thức của HS về các giờ bài tập
Bảng 1.8. Kết quả điều tra nhận thức của HS về vai trò của BTHH
Vai trò của bài tập hóa học Tổng số
lựa chọn Tỉ lệ %
1. Cung cấp kiến thức mới 42 18,9%
2. Củng cố kiến thức đã học 162 73,0%
3. Rèn luyện kĩ năng 178 80,2%
4. Khơng có vai trị gì 6 2,7%
Như vậy đa số các em HS cho rằng, các BTHH thường chỉ mang tính chất củng cố kiến thức đã học và rèn kỹ năng giải toán.
Ngoài ra, qua kết quả phiếu điều tra HS, kết hợp với việc thăm lớp, dự giờ
và trực tiếp nói chuyện với các em, chúng tơi nhận thấy đa số các em đều rất hào hứng với các BTHH có gắn với thực tiễn cuộc sống, các em còn khá lạ lẫm với các BTHH dạng tranh vẽ, đồ thị hay biểu đồ. Nguồn BTHH để các em luyện tập chủ yếu từ SGK, SBT hóa học, sách tham khảo và các chuyên đề do thầy cô giao, tuy nhiên các em khá phàn nàn về nội dung những bài tập trong SGK và sách BT cịn khó và khơng bám sát những nội dung của bài học.
Tiểu kết chƣơng 1
Trong chương này, chúng tơi đã trình bày cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài, khái niệm về năng lực, các năng lực chung và năng lực đặc thù mơn Hóa học cần phát triển cho HS THPT trong đó chúng tơi đã đi sâu phân tích về năng lực GQVĐ, những biểu hiện của năng lực GQVĐ, đánh giá năng lực GQVĐ của HS trong quá trình dạy học, về ý nghĩa, tác dụng của BTHH và đặc biệt là xây dựng BTHH theo định hướng phát triển năng lực.
Chúng tôi đã điều tra thực trạng sử dụng BTHH và PPDH PH và GQVĐ trong dạy học để phát triển năng lực GQVĐ cho HS qua 10 GV và 222 HS của 5 lớp 12 tại các trường THPT Lương Tài và THPT Lương Tài 2, huyện Lương Tài, tỉnh Bắc Ninh.
Đây là những cơ sở lí luận và thực tiễn để chúng tơi nghiên cứu xây dựng BTHH theo định hướng phát triển năng lực GQVĐ và phương pháp sử dụng chúng trong bài dạy có áp dụng PPDH PH và GQVĐ và các phương pháp dạy học tích cực khác để phát triển năng lực GQVĐ cho HS.
CHƢƠNG 2
MỘT SỐ BIỆN PHÁP SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC CHƢƠNG ĐẠI CƢƠNG VỀ KIM LOẠI - HÓA HỌC 12 NHẰM PHÁT
TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH 2.1. Phân tích cấu trúc nội dung chƣơng Đại cƣơng về kim loại – Hóa học 12
2.1.1. Mục tiêu của chương Đại cương về kim loại
a)Về kiến thức
HS biết: Vị trí, đặc điểm cấu tạo ngun tử, tính chất vật lí và hóa học chung
của kim loại, dãy điện hóa của kim loại.
Khái niệm về hợp kim và cấu tạo của hợp kim. Các phương pháp điều chế kim loại
HS hiểu: Nguyên nhân gây ra tính chất vật lí, hóa học chung của kim loại.
Hiểu cách bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn.
b)Về kĩ năng
Kĩ năng loại suy: Từ cấu tạo của nguyên tử kim loại và tinh thể kim loại suy ra các tính chất chung của chúng.
Kĩ năng giải các bài tập có liên quan đến tính chất của các kim loại. Kĩ năng tiến hành thí nghiệm hóa học đơn giản về kim loại.
c) Về giáo dục tình cảm, thái độ
HS thấy được những đặc tính quý giá và những ứng dụng quan trong của kim loại đối với với sự phát triển của kinh tế, xã hội và cuộc sống của con người, từ đó hiểu được con người cần có kế hoạch khai thác và sử dụng hợp lí, cần đi đơi với ý thức bảo vệ môi trường, bảo vệ sức khỏe con người.
Có ý thức vận dụng các biện pháp bảo vệ kim loại trong đời sống và trong lao động của cá nhân và cộng đồng xã hội.
d) Phát triển năng lực
Phát triển năng lực 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.
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 cơng.
- Phát triển năng lực tính tốn hóa học:
+ HS biết vận dụng được thành thạo phương pháp bảo tồn (bảo tồn khối lượng, bảo tồn điện tích, bảo tồn electron...Trong việc tính tốn giải các bài tốn hóa học.
- Xác định mối tương quan giữa các chất hóa học tham gia vào phản ứng với các thuật toán để giải được với các dạng bài tốn hóa học đơn giản.
- HS sử dụng được thành thạo phương pháp đại số trong toán học và mối liên hệ với các kiến thức hóa học để giải các bài tốn hóa học.
- HS sử dụng hiệu quả các thuật tốn để biện luận và tính tốn các dạng bài tốn hóa học và áp dụng trong các tình huống thực tiễn.
2.1.2. Cấu trúc nội dung chương Đại cương về kim loại
Nội dung kiến thức trong chương được trình bày theo logic, thể hiện ở sơ đồ 2.1.
Sơ đồ 2.1. Sơ đồ cấu trúc nội dung chương Đại cương về kim loại
Bài 24. Thực hành: Tính chất, điều chế kim loại, sự ăn mịn kim loại
Bài 17. Vị trí của kim loại trong bảng tuần hồn và cấu tạo của kim loại
Bài 18. Tính chất của kim loại. Dãy điện hóa của kim loại
Bài 19. Hợp kim
Bài 20. Sự ăn mòn kim loại
Bài 21. Điều chế kim loại
Bài 22. L uyện tậ p tính chấtc ủa k im loại Bài 23. L uyện tậ p Điều chế kim loạ i và s ự ăn mòn kim loại
Về phân bố thời lượng (số tiết) theo phân phối chương trình của Bộ Giáo dục và Đào tạo cho năm học 2015-2016 được thể hiện ở Bảng 2.1.
Bảng 2.1. Phân phối chương trình chương Đại cương về kim loại – Hóa học 12 năm học 2015 - 2016 12 năm học 2015 - 2016
Stt Tên bài Số tiết
1 Bài 17. Vị trí của kim loại trong bảng tuần hoàn và cấu tạo của
kim loại
(Bỏ phần mạng tinh thể - theo chương trình giảm tải)
1
2 Bài 18. Tính chất của kim loại. Dãy điện hóa của kim loại 3
3 Bài 19. Hợp kim 1
4 Bài 20. Sự ăn mòn kim loại 2
5 Bài 21. Điều chế kim loại 1
6 Bài 22. Luyện tập tính chất của kim loại 1
7 Bài 23. Luyện tập điều chế kim loại và sự ăn mòn kim loại 2
8 Bài 24. Thực hành: Tính chất, điều chế kim loại, sự ăn mòn kim
loại
1
2.1.3. Những điểm chú ý về nội dung và phương pháp dạy học chương Đại cương về kim loại. về kim loại.
- Với chương trình cơ bản, phần hóa học kim loại lớp 12 THPT có thể chia thành hai phần: Phần thứ nhất tìm hiểu về vị trí của các kim loại trong bảng tuần hồn, tính chất vật lí và hóa học chung của kim loại, hợp kim, sự ăn mòn kim loại và điều chế kim loại. Phần thứ hai đi sâu tìm hiểu một số kim loại cụ thể quan trọng đối với nền kinh tế quốc dân.
Như vậy nội dung của phần thứ nhất rất quan trọng, nó là lí thuyết chủ đạo của sự tìm hiểu các kim loại cụ thể ở phần thứ hai.
- Cần sử dụng rộng rãi phương pháp suy diễn (diễn dịch) từ vị trí của những nghuyên tố kim loại trong bảng tuần hoàn suy ra cấu tạo nguyên tử của nguyên tố kim loại và sau đó dự đốn những tính chất hóa học cơ bản của kim loại, tiếp đến là kiểm chứng những tính chất hóa học này bằng thực nghiệm và viết các phương trình hóa học.
+ Dựa trên cơ sở cấu tạo tinh thể của kim loại, gợi ý để HS có thể tự giải thích được những tính chất vật lí, hóa học chung của kim loại.
+ Từ cấu tạo nguyên tử của nguyên tố kim loại, suy ra được tính chất hóa học đặc trưng của kim loại là tính khử và dẫn dắt đẻ HS có thể tự dẫn ra được những phản ứng hóa học minh họa dựa trên những kiến thức về kim loại đã học ở lớp 9 - THCS.
- Tăng cường sử dụng phương pháp PH và GQVĐ: Tìm tịi để phát hiện hoặc vận dụng những định luật, lí thuyết đã biết để bác bỏ giả thuyết sai, khẳng định giả thuyết đúng, từ đó hình thành những kiến thức mới, những khái niệm mới.
- Tăng cường sử dụng phương pháp kiến tạo và phương pháp hợp tác trong nhóm nhỏ.
- Tăng cường hoạt động độc lập của HS dưới sự hướng dẫn, tổ chức của GV như nghiên cứu SGK, lập bảng tổng kết, làm thí nghiệm có tính chất nghiên cứu, ...
2.2. Tuyển chọn, xây dựng bài tập hóa học chƣơng Đại cƣơng về kim loại - Hóa học 12 theo định hƣớng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh
2.2.1. Nguyên tắc lựa chọn, xây dựng hệ thống BTHH định hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh
Việc lựa chọn và xây dựng hệ thống BTHH để phát triển năng lực GQVĐ cho HS cần đảm bảo các nguyên tắc sau:
1. Đảm bảo tính mục tiêu của chương trình, chuẩn kiến thức kĩ 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 giải quyết vấn đề cho học sinh quyết vấn đề cho học sinh
Việc xây dựng BTHH để phát triển năng lực GQVĐ cho HS được thực hiện theo quy trình sau:
Bước 1: Lựa chọn chủ đề, nội dung học tập, hiện tượng thực nghiệm hoặc
tình huống thực tiễn có liên quan trên cơ sở mục tiêu của bài học.
Bước 2: Xác định tri thức HS đã có và kiến thức kỹ năng cần hình thành
trong nội dung học tập, trong hoạt động, tình huống thực tiễn đã chọn.
Bước 3: Xây dựng mâu thuẫn nhận thức từ nội dung học tập, xây dựng mâu
thuẫn nhận thức cơ bản, đảm bảo mâu thuẫn này có thể giải quyết vấn đề trên cơ sở các tri thức HS đã có.
Bước 4: Thiết kế bài tập và diễn đạt
Lựa chọn các dữ liệu xuất phát hoặc bối cảnh, tình huống (từ kiến thức đã có, hình ảnh, tranh, nguồn thơng tin…), nêu u cầu đặt ra và diễn đạt bằng lời có chứa đựng các vấn đề cần giải quyết.
Bước 5: Xây dựng đáp án, lời giải và kiểm tra tính chính xác, khoa học, văn
phong diễn đạt, trình bày… theo tiêu chí bài tập định hướng năng lực.
Bước 6: Tiến hành thử nghiệm , tham khảo ý kiến chuyên gia và chỉnh sửa
hoàn thiện.
Bài tập đã xây dựng cần cho kiểm tra thử và chỉnh sửa sao cho hệ thống bài tập đảm bảo tính chính xác, khoa học về kiến thức kỹ năng, có giá trị về mặt thực tiễn, phù hợp với đối tượng HS và đáp ứng mục tiêu giáo dục mơn hóa học ở trường THPT. Các bài tập sau khi thử nghiệm và chỉnh sửa được sắp xếp thành hệ thống bài tập đảm bảo tính logic của sự phát triển kiến thức, năng lực GQVĐ và tiện lợi trong sử dụng.
Thí dụ: Xây dựng bài tập về ăn mịn điện hóa đối với kim loại và hợp kim. GV nêu vấn đề: Cho hai viên kẽm giống nhau đồng thời vào hai ống nghiệm đã đựng sẵn cùng một lượng dung dịch H2SO4 lỗng. Sau đó nhỏ vài giọt dung dịch CuSO4 vào ống nghiệm thứ hai. Vậy hiện tượng gì sẽ xảy ra?
GV biểu diễn thí nghiệm, HS quan sát hiện tượng xảy ra. Yêu cầu HS mô tả hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm, phát hiện vấn đề (mâu thuẫn nhận thức) cần giải
quyết (bọt khí thốt ra ở cả hai ống nghiệm nhưng ở ống nghiệm thứ hai bọt khí thốt ra mạnh hơn ống nghiệm thứ nhất).
Kiến thức cần củng cố và xây dựng: Dãy điện hóa của kim loại (vận dụng quy tắc α), cơ chế của ăn mịn điện hóa và điều kiện xảy ra ăn mịn điện hóa học.
Kiến thức, kĩ năng HS đã có: Tính chất hóa học chung của kim loại, dãy điện hóa của kim loại. Khái niệm ăn mịn kim loại, cơ chế và điều kiện xảy ra ăn mòn điện hóa học.
Xây dựng mâu thuẫn nhận thức: Tại sao khi nhỏ vài giọt dung dịch CuSO4 vào ống nghiệm thứ hai thì lượng bọt khí thốt ra nhanh hơn so với ban đầu ?
Thiết kế bài tập: Có thể thiết kế thành câu hỏi như sau:
Câu hỏi 1: Hai cốc đựng dung dịch H2SO4 lỗng có cùng nồng độ. Lấy hai thanh Zn nguyên chất có cùng khối lượng và kích thước. Nhỏ vài giọt dung dịch CuSO4 lên thanh Zn thứ hai rồi sau đó cho hai thanh kẽm vào hai cốc trên. Bọt khí thốt ra ở cốc nào mạnh hơn? Vì sao?
Câu hỏi 2: Cho một lá Zn vào ống nghiệm đựng dung dịch H2SO4 lỗng, thấy bọt khí thốt ra chậm. Tiếp tục nhỏ thêm vài giọt dung dịch CuSO4 vào thì thấy