10. Cấu trúc của luận văn
1.7. Thực trạng sử dụng bài tập hoá học và phát triển năng lực sử dụng ngôn ngữ
1.7.2.2. Về đánh giá kết quả điều tra học sinh
Thực trạng về việc nắm vững ngơn ngữ hóa học của học sinh. * Kết quả điều tra cho thấy:
+ Phần lớn những ngôn ngữ hố học địi hỏi sự ghi nhớ hoặc được định nghĩa sẵn trong SGK hoặc giáo viên trình bày các em đều trả lời được. Cịn những ngơn ngữ địi hỏi sự khái qt hóa, vận dụng thì hầu như các em học sinh khơng trả lời đúng hoặc chính xác bản chất của ngơn ngữ hoá học.
+ Mức độ hiểu, nắm vững ngơn ngữ hố học cơ bản của học sinh cịn ở mức độ thấp. Có nhiều ngơn ngữ học sinh cịn nhầm lẫn hoặc hiểu khơng đúng bản chất, do đó
khi vận dụng vào từng trường hợp cụ thể thường sai lầm hoặc không biết vận dụng.
+ Thực tế, chất lượng của việc học ngơn ngữ hóa học của học sinh hiện nay cịn thấp. Hầu hết các em chưa có kỹ năng sử dụng ngơn ngữ hóa học ở mức độ cần thiết trong nghiên cứu và học tập hóa học. Từ đó kết quả học tập theo đó mà giảm
theo. Các giáo viên phải đặt ra yêu cầu: Hiểu, vận dụng ngơn ngữ hóa học trong từng tiết lên lớp, từng nội dung bài học và sau mỗi phần của chương, có như vậy mới từng bước nâng cao chất lượng nắm vững ngơn ngữ hóa học và chất lượng học tập bộ mơn hóa học của học sinh.
Nguyên nhân: Do vốn tiếng Việt của các em cịn kém, có những sự việc, hiện
tượng xảy ra trước mắt các em, các em hiểu nhưng khơng tìm được từ nào để mơ tả
khó hình thành biểu tượng trong các em không miêu tả được, không nhớ được khơng hiểu, vận dụng các kiến thức đó. Bên cạnh đó, một số giáo viên chưa quan
tâm đến việc hình thành ngơn ngữ hoá học bằng cách sử dụng các phương pháp dạy học mới như tiện trực quan, thí nghiệm, trị chơi, các buổi ngoại khố hố học ...Vì vậy khơng giúp học sinh nhận thấy sự liên kết giữa ngơn ngữ hố học, khơng tìm được bản chất của ngơn ngữ, họ dạy “chay”, họ trình bày ngơn ngữ bằng cách thơng báo đơn thuần, nên các em khơng nắm được bao nhiêu, nếu có lại nắm sai bản chất của vấn đề.
TIỂU KẾT CHƯƠNG 1
Trong chương này chúng tơi đã trình bày cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài, về khái niệm năng lực , các năng lực đặc thù của mơn hóa học như : Năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học, năng lực tính tốn, năng lực PH & GQVĐ và những biểu hiện của năng lực này trong học tập, về bài tập hóa học và bài tập hóa học theo định hướng phát triển năng lực ,ý nghĩa, tác dụng và phân loại bài tập hóa học.
+ Đã tìm hiểu thực trạng sử dụng bài tập hoá học và phát triển năng lực sử dụng ngôn ngữ hố học, năng lực tính tốn hóa học , năng lực PH & GQVĐ cho học sinh trong quá trình dạy học hóa học ở trường THPT. Đó là những cơ sở lý luận và thực tiễn giúp chúng tôi triển khai nghiên cứu nội dung chương 2.
CHƯƠNG 2
TUYỂN CHỌN, XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HĨA HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THƠNG QUA
CHƯƠNG DẪN XUẤT HALOGEN-ANCOL-PHENOL. HÓA HỌC LỚP 11
2.1. Phân tích nội dung, chương trình chương Dẫn xuất halogen –Ancol – Phenol Hóa học 11 cơ bản ở trường THPT
2.1.1. Vị trí của chương Dẫn xuất halogen –Ancol –Phenol trong chương trình hóa hữu cơ phổ thông
Chương Dẫn xuất halogen –Ancol –Phenol được nghiên cứu sau khi học
sinh đã được học những vấn đề sau:
- Lí thuyết chủ đạo ở chương đại cương về hóa học hữu cơ ( chương 4 – SGK Hóa học 11 cơ bản), bao gồm: Thuyết cấu tạo hóa học; Đồng đẳng, đồng phân; Liên kết trong phân tử hợp chất hữu cơ; Cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ; Phương pháp thiết lập CTPT hợp chất hữu cơ; Lí thuyết về phản ứng hữu cơ. Các loại hiđrocacbon (chương 5, chương 6 và chương 7): Đồng đẳng, đồng phân, danh pháp, cấu trúc, tính chất, điều chế, ứng dụng. Như vậy, phần Dẫn xuất halogen – Ancol –Phenol – Hóa học 11 cơ bản được nghiên cứu sau lí thuyết chủ đạo. Các bài học được xây dựng trên nguyên tắc từ cấu tạo dự đốn tính chất. Các tính chất này sẽ được kiểm chứng ở phần tính chất vật lí và tính chất hóa học. Nội dung của mỗi bài chứa đựng rất nhiều kiến thức mà học sinh đã học ở phần đại cương về hóa hữu cơ. Ngoài ra, học sinh đã được nghiên cứu về các hợp chất hữu cơ cụ thể, đó là hidrocacbon no, hidrocacbon không no, hidrocacbon thơm, nên việc nghiên cứu Dẫn xuất halogen –Ancol –Phenol sẽ thuận lợi hơn.
2.1.2. Nội dung kiến thức chương 8 SGK Hóa học 11
Dẫn xuất halogen –Ancol –Phenol
- Dẫn xuất halogen được nghiên cứu trong một bài (bài 39). Tương tự với các hợp chất hidrocacbon, nội dung bài giới thiệu khá đầy đủ về khái niệm, đồng phân, danh pháp, tính chất, ứng dụng. Đây là nội dung mới so với sách giáo khoa hóa học 11 trước đây.
- Ancol được nghiên cứu (bài 40).
- Phenol được giới thiệu trong một bài (bài 41), nội dung bài cũng đầy đủ định nghĩa, phân loại, tính chất, điều chế, ứng dụng. Có một bài luyện tập về dẫn xuất halogen, ancol và phenol (bài 42).
- Bài thực hành (bài 43) để học sinh làm thí nghiệm kiểm chứng tính chất của các hợp chất hữu cơ đã học.
2.1.3. Đặc điểm cấu trúc chung nội dung và phương pháp dạy học chương Dẫn xuất halogen-Ancol-Phenol
a. Đặc điểm cấu trúc chung chương Dẫn xuất halogen-Ancol-Phenol
b. Một số lưu ý về phương pháp dạy học chương Dẫn xuất halogen-Ancol-Phenol [21]
* Dạy học về Dẫn xuất halogen
Dẫn xuất halogen là những dẫn xuất có nhiều ứng dụng trong thực tiễn sản xuất vật liệu hóa học, nơng dược, dược phẩm và cịn là những hợp chất trung gian trong sự chuyển hóa từ hiđrocacbon thành các dẫn xuất hiđrocacbon khác, vì vậy dẫn xuất halogen được đưa vào chương trình với thời lượng 2 tiết ở chương trình nâng cao. Khi tổ chức các hoạt động học tập cho học sinh cần chú ý đến một số nội dung sau:
Phân loại dẫn xuất halogen nên hướng học sinh nhận xét phân tử dẫn xuất halogen gồm hai phần: Gốc hiđrocacbon (có thể no, khơng no, thơm) và halogen (có thể là F, Cl, Br, I). Dựa vào sự thay đổi của gốc hiđrocacbon và halogen trong
CẤU TẠO PHÂN TỬ CẤU TRÚC PHÂN TỬ ỨNG DỤNG TÍNH CHẤT HĨA HỌC ĐIỀU CHẾ TÍNH CHẤT VẬT LÍ
phân tử mà có các cách phân loại theo gốc hiđrocacbon, theo halogen, theo bậc của dẫn xuất halogen.
Để nghiên cứu tính chất hóa học của dẫn xuất halogen ta cần tổ chức cho học sinh nhận xét (hoặc giáo viên thông báo) về đặc điểm cấu tạo phân tử và từ đó suy ra những tính chất cơ bản của chúng. Khi phân tích cấu trúc phân tử dẫn xuất halogen cần chú ý đến liên kết cacbon với halogen là liên kết phân cực (do độ âm điện của halogen đều lớn hơn cacbon), halogen mang một phần điện tích âm, cịn cacbon mang một phần điện tích dương, vì vậy chúng có thể tham gia phản ứng thế nguyên tử halogen bằng nhóm –OH, phản ứng tách hiđro halogenua và phản ứng với magie.
Phản ứng thế nguyên tử halogen bằng nhóm –OH của các dẫn xuất ankyl halogenua, anlyl halogenua, phenyl halogenua cần hướng học sinh chú ý đến điều kiện phản ứng, từ đó mà xem xét khả năng thế nguyên tử halogen bằng nhóm –OH ở từng loại dẫn xuất halogen này. Các phản ứng này cũng là cơ sở để nhận ra các loại dẫn xuất halogen và chứng minh mối quan hệ ảnh hưởng qua lại giữa các gốc hiđrocacbon khác nhau đến khả năng thế của nhóm chức (halogen) trong phân tử.
Cơ chế phản ứng thế chỉ cần trình bày sơ lược về cơ chế thế ion do sự phân cắt dị li của liên kết phân cực C – X trong dẫn xuất halogen no bậc III dưới tác dụng của dung môi phân cực. Đồng thời cần nhấn mạnh là tùy thuộc vào bản chất của dẫn xuất halogen và điều kiện tiến hành phản ứng mà sự thế nguyên tử halogen có thể xảy ra theo những cơ chế khác nhau. Ta có thể so sánh với phản ứng thế halogen của hiđrocacbon no để học sinh có những nét khái quát về phản ứng thế trong hóa hữu cơ: trong phản ứng có thể thế nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử, cơ chế phản ứng có thể ở dạng thế gốc hoặc thế ion tùy thuộc vào điều kiện phản ứng, bản chất của nguyên tử bị thay thế và tác nhân.
Khi nghiên cứu phản ứng tách hiđro halogenua ta cần hướng học sinh chú ý đến điều kiện của phản ứng (đun dẫn xuất halogen, KOH trong ancol) để tránh cho học sinh có sự nhầm lẫn với phản ứng thủy phân dẫn xuất halogen trong môi trường kiềm. Giáo viên thơng báo sản phẩm chính phụ trong phản ứng tách để học sinh rút ra kết luận về hướng tách và đi đến qui tắc Zai-xép và vận dụng vào phản ứng tách của các dẫn xuất halogen khác nhau để học sinh nắm được nội dung của qui tắc. Ta
cũng có thể liên hệ với phản ứng tách của hiđrocacbon no về điều kiện, sản phẩm, hướng phản ứng.
Về ứng dụng của dẫn xuất halogen cần chỉ rõ mặt lợi ích và tính độc hại của các dẫn xuất halogen nên cần nắm vững tính chất và sử dụng chúng theo đúng hướng dẫn của các nhà chuyên môn.
Phần điều chế được trình bày rải rác trong các bài học về hiđrocabon nên có thể nêu ra ở dạng bài tập cho học sinh hệ thống lại.
* Dạy học về ancol
Nội dung phần ancol có sự gộp glixerol vào cùng một bài học và thuộc loại ancol đa chức vì vậy việc nghiên cứu ancol được hệ thống và khái quát hơn.
Định nghĩa về ancol được nêu ra rõ ràng và chuẩn xác hơn, cần cho học sinh hiểu đúng ý nghĩa của nó là phân tử có nhóm –OH liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon no.
Khi hình thành khái niệm bậc ancol ta cần cho học sinh phân biệt với khái niệm bậc cacbon. Về danh pháp ancol cần cho học sinh luyện tập nắm vững qui tắc gọi tên gốc chức, tên thay thế để vận dụng vào gọi tên các hợp chất khác.
Liên kết hiđro là một loại liên kết yếu giữa các phân tử ancol và một số hợp chất khác nhưng nó có ý nghĩa quan trọng trong việc giải thích một số tính chất vật lí của các chất, vì vậy cần cho học sinh hiểu rõ khái niệm liên kết hiđro về bản chất và ảnh hưởng của liên kết hiđro đến tính chất vật lí của các chất hữu cơ và dạng dung dịch của nó.
Khi phân tích đặc điểm cấu tạo phân tử ancol ta cần hướng học sinh chú ý đến các liên kết có sự phân cực lớn (liên kết CO và OH) trong phân tử để từ đó dự đốn tính chất hóa học đặc trưng của ancol (gây ra bởi nhóm chức –OH).
Thơng qua phản ứng thế nguyên tử H của nhóm –OH và thế nhóm OH của ancol để xem xét tính axit bazơ của ancol theo lí thuyết axit bazơ của Bronstet. Phản ứng của glixerol với Cu(OH)2 cần phân tích cho học sinh hiểu đúng bản chất của phản ứng này và cấu trúc của phân tử đồng (II) glixerat.
Phản ứng tách nước liên phân tử của ancol thực chất là phản ứng thế nhóm OH của ancol nhưng được xếp chung vào phản ứng tách nước nội phân tử cho dễ nhớ. Khi phân tích cần liên hệ, so sánh hướng phản ứng tách nước của ancol với
hướng tách HX của dẫn xuất halogen, vận dụng qui tắc tách Zai-xép trong phản ứng chuyển bậc của ancol.
Giáo viên có thể tổ chức cho học sinh hoạt động cá nhân (hoặc theo nhóm) nghiên cứu nội dung phần ứng dụng, điều chế ancol và yêu cầu học sinh trả lời các câu hỏi:
Nêu các phương pháp điều chế ancol metylic, ancol etylic và phân tích những ưu, nhược điểm của các phương pháp này.
- Nêu những ích lợi và tác hại của etanol, metanol đối với đời sống con người mà em biết và thái độ của em đối với việc sử dụng các loại ancol này trong thực tiễn đời sống.
Giáo viên cũng có thể khai thác thêm các kiến thức thực tiễn của học sinh về các phương pháp ủ, nấu ancol và tác dụng của ancol ở từng địa phương dưới dạng các đề tài nghiên cứu nhỏ như: “Ancol cần – cách làm và sử dụng”, “Rượu vang với sức khỏe con người”, …
* Dạy học về Phenol
Khi phân tích đặc điểm cấu tạo phân tử phenol cần chú ý phân biệt phenol và ancol thơm khi căn cứ vào vị trí của nhóm OH liên kết trực tiếp với nhân hay nhánh của ankyl benzen.
Khi nghiên cứu các tính chất hóa học của phenol giáo viên nên tổ chức các hoạt động học tập xuất phát từ các thí nghiệm hóa học để kiểm nghiệm các dự đốn về tính chất hóa học mà học sinh đã nêu ra từ sự phân tích đặc điểm cấu trúc phân tử của nó. Phản ứng hóa học thể hiện tính chất của nhóm OH trong phân tử phenol được xem xét qua các thí nghiệm về tính chất axit của nó và trong nghiên cứu các tính chất hóa học ln có sự so sánh tương đồng giữa ancol, phenol qua từng tính chất. Ảnh hưởng qua lại giữa các nhóm nguyên tử trong phân tử phenol cần được phân tích đầy đủ các mặt: ảnh hưởng của nhóm OH đến nhân benzen và ảnh hưởng của nhân thơm đến nhóm OH. Cụ thể là vịng benzen làm cho liên kết O – H phân cực hơn, nguyên tử H linh động hơn cịn nhóm OH lại làm cho mật độ electron trong vòng benzen tăng lên, nhất là ở các vị trí octo và para, làm cho phản ứng thế của phenol dễ dàng hơn phản ứng thế của benzen. Đồng thời liên kết C – O cũng
trở nên bền vững hơn làm cho nhóm OH khơng bị thế bởi gốc axit như nhóm OH trong phân tử ancol (khơng có phản ứng este hóa).
Điều chế phenol được trình bày theo đúng phương pháp đang được dùng hiện nay là sản xuất đồng thời phenol và axeton đi từ benzen. Phương pháp điều chế phenol từ C6H5Cl không được sử dụng nữa do tính độc hại với mơi trường.
2.2. Nguyên tắc lựa chọn và xây dựng BTHH theo định hướng phát triển năng lực
2.2.1. Nguyên tắc lựa chọn
Nguyên tắc 1: Phải dựa vào mục đích, yêu cầu, chuẩn kiến thức , kĩ năng của
chương .
Nguyên tắc 2: Phải lựa chọn các bài tập từ đơn giản đến phức tạp, từ dễ đến
khó, chú ý đến các bài tập gắn với thực tiễn, các bài tập thí nghiệm, hình vẽ,…
Ngun tắc 3: Hệ thống bài tập được lựa chọn phải phù hợp với khả năng,
trình độ nhận thức của HS.
Nguyên tắc 4: Hệ thống bài tập được lựa chọn góp phần phát triển năng lực
cho học sinh.
2.2.2. Nguyên tắc xây dựng bài tập hóa học theo định hướng phát triển năng lực
- Nguyên tắc 1: Đảm bảo tính chính xác, khoa học.
- Nguyên tắc 2: Nội dung các bài tập hóa học phải đảm bảo tính logic của nội
dung kiến thức, có tính gợi mở, có tính định hướng, nội dung bài tập gắn với tình huống, bối cảnh và thực tiễn, và đảm bảo tính đặc thù của mơn hóa học.
- Ngun tắc 3: Bài tập hóa học địi hỏi có tác dụng phát triển tư duy cho HS ( HS
phải sử dụng các thao tác tư duy như phân tích, so sánh, tổng hợp, xác định mối liên hệ giữa các dữ kiện của bài tập. Góp phần phát triển các năng lực cho học sinh.
- Nguyên tắc 4: Bài tập hóa học phải phù hợp với đối tượng của HS nghĩa là hệ
thống bài tập phải phù hợp với trình độ nhận thức, tư duy của học sinh.Tùy theo từng đối tượng mà ta có thể xây dựng hệ thống bài tập đơn giản đi hay làm phức tạp hóa lên. 2.3. Quy trình biên soạn câu hỏi/bài tập kiểm tra, đánh giá theo định hướng năng lực của một chủ đề
Gồm các bước như sau [6,tr.105]:
Bước 1: Lựa chọn chủ đề, xác định mục tiêu của hệ thống bài tập (chuẩn KT- KN). Lập bảng mô tả các mức độ yêu cầu cần đạt được của chủ đề và định hướng
năng lực cần hình thành và phát triển: Các mức độ này được sắp xếp theo các mức: