Trong trường phổ thụng hiện nay sử dụng cỏc hỡnh thức TN sau đõy:
-Thớ nghiệm biểu diễn của GV: là TN do GV tự tay trỡnh bày trước HS. -Thớ nghiệm học sinh: là TN do HS tự làm dưới cỏc dạng sau đõy:
+ Thớ nghiệm đồng loạt của HS khi học bài mới ở trờn lớp: để nghiờn cứu sõu một vài nội dung của bài học. TN được làm với tất cả cỏc HS trong lớp hoặc theo nhúm hoặc chỉ một vài HS do GV chỉ định, điều này tuỳ thuộc vào điều kiện cơ sở vật chất và nội dung bài học.
+ Thớ nghiệm thực hành ở phũng TN: nhằm củng cố kiến thức, rốn luyện kĩ
năng, kĩ xảo, thường được tổ chức sau một số bài hoặc cuối học kỡ.
+ Thớ nghiệm ngoại khoỏ: như TN vui trong cỏc buổi học vui về hoỏ học. + Thớ nghiệm ở nhà: là một hỡnh thức thực nghiệm đơn giản, cú thể dài ngày giao cho HS tự làm ở nhà riờng.
1.3.3.Những yờu cầu sư phạm của việc sử dụng TN trong dạy học húa học
1.3.3.1.Những yờu cầu sư phạm thớ nghiệm biểu diễn của giỏo viờn
- Đảm bảo an toàn cho GV và học sinh - Đảm bảo thành cụng của TN
-Thớ nghiệm phải rừ, học sinh phải được quan sỏt đầy đủ
-Thớ nghiệm phải đơn giản, dụng cụ TN gọn gàng mĩ thuật, đồng thời phải đảm bảo tớnh khoa học
- Số lượng TN trong một bài là vừa phải, hợp lớ - Thớ nghiệm phải kết hợp chặt chẽ với bài giảng
1.3.3.2-Những yờu cầu sư phạm đối với thớ nghiệm thực hành
-Cần chuẩn bị thật tốt cho giờ thực hành -Phải đảm bảo an toàn
-TN và dụng cụ phải đơn giản nhưng rừ ràng, chớnh xỏc và đảm bảo mĩ thuật -Khi chọn cỏc TNTH thỡ GV phải tớnh đến tỏc dụng của cỏc TN đú tới việc hỡnh thành kĩ năng, kĩ xảo cho HS
-Đảm bảo và duy trỡ được trật tự của lớp trong quỏ trỡnh làm TN -Giỏo viờn cần theo dừi và hướng dẫn kĩ thuật cho HS
1.3.4.Thực trạng sử dụng TNHH trong một số trường THPT ở Hưng Yờn
Để biết thực trạng về vấn đề sử dụng thớ nghiệm trong dạy học hoỏ học hiện nay, chỳng tụi đó tiến hành quan sỏt, điều tra, phỏng vấn GV, HS một số trường THPT tại tỉnh Hưng Yờn. Cụ thể:
- Khảo sỏt cơ sở vật chất phục vụ cho dạy học hoỏ học. - Phỏng vấn trực tiếp HS.
- Phỏng vấn GV bằng phiếu điều tra.
Chỳng tụi đó gửi đi 45 phiếu cho GV 3 trường THPT thuộc huyện Mỹ Hào, Ân Thi, Yờn Mỹ tỉnh Hưng Yờn. Sau khi thu thập và tổng hợp ý kiến trờn phiếu cho thấy kết quả như sau:
Bảng 1.1. Kết quả phiếu điều tra về thực trạng sử dụng thớ nghiệm trong dạy học húa học ở một số trường THPT. Thường xuyờn Khụng thường xuyờn Khụng tiến hành 1. Sử dụng TNHH trong dạy học bài mới. 1 (2%) 39 (87%) 5 (11%) 2. Thực hành bài thực hành. 1 (2%) 41 (91%) 3 (7%) 3. Tổ chức cho HS tiến hành TN trong giờ học. 0 (0%) 2 (4%) 43 (96%) 4. Mục đớch sử dụng thớ nghiệm để: Nghiờn cứu 0 (0%) 1 (2%) 44 (98%) Kiểm chứng 0 (0%) 5 (11%) 37 (89%) Minh họa 31 (69%) 9 (20%) 5 (11%)
Qua bảng tổng hợp ở trờn tụi rỳt ra một số nhận xột sau:
Giỏo viờn cũn rất ớt sử dụng TN trong giảng dạy, đa số cũn dạy chay hoặc chỉ tiến hành cỏc TN đơn giản và sử dụng chủ yếu để minh họa cho kiến thức mà GV đó thụng bỏo. TNHS, TN nghiờn cứu, kiểm chứng hầu như khụng được thực hiện.
Cỏc nguyờn nhõn chủ yếu là :
- Hoỏ chất, dụng cụ khụng được bổ sung hàng năm và khụng được bảo quản tốt nờn hỏng và thiếu rất nhiều.
- Thời gian để chuẩn bị TN lõu trong khi khụng cú người 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 TN đơn giản do phũng TN thớ nghiệm cũn thiếu dụng cụ, húa chất, thiết bị đảm bảo an toàn khi thực hiện thớ nghiệm.
- Một số GV vỡ lõu khụng làm TN nờn ngại làm TN.
- Đa số HS khi bước chõn vào THPT đều chưa cú kĩ năng sử dụng cỏc dụng cụ TN và hoỏ chất cơ bản, phổ thụng.
1.3.5. Phương phỏp sử dụng thớ nghiệm hoỏ học theo hướng dạy học tớch cực
Thớ nghiệm trong dạy học hoỏ học sẽ được coi là tớch cực khi TNHH được dựng làm nguồn kiến thức để HS khai thỏc,tỡm kiếm kiến thức hoặc được dựng để kiểm chứng, kiểm tra những dự đoỏn, suy luận lớ thuyết, hỡnh thành khỏi niệm. Cỏc TN dựng trong giờ dạy học hoỏ học chủ yếu do HS thực hiện nhằm nghiờn cứu kiến thức, kiểm tra giả thuyết, dự đoỏn. Cỏc TN phức tạp được GV biểu diễn và cũng được thực hiện theo hướng nghiờn cứu. Cỏc dạng sử dụng TN hoỏ học nhằm mục đớch minh họa, chứng minh cho lời giảng được hạn chế dần và được đỏnh giỏ là ớt tớch cực. TNHH được tiến hành theo PP nghiờn cứu do GV biểu diễn hay do HS, nhúm HS tiến hành đều được đỏnh giỏ là cú mức độ tớch cực cao.
1.3.5.1. Sử dụng thớ nghiệm theo phương phỏp nghiờn cứu
Trong dạy học hoỏ học, PP nghiờn cứu được đỏnh giỏ là PPDH tớch cực vỡ nú dạy HS cỏch tư duy độc lập, tự lực sỏng tạo và cú kĩ năng nghiờn cứu tỡm tũi. PP này giỳp HS nắm vững kiến thức vững chắc, sõu sắc và phong phỳ cả về lớ thuyết lẫn thực tế. Khi sử dụng PP này HS trực tiếp tỏc động vào đối tượng.
Đề xuất cỏc giả thuyết khoa học, những dự đoỏn, những phương ỏn giải quyết vấn đề và lập kế hoạch giải ứng với từng giả thuyết.
TNHH được dựng như là nguồn kiến thức để HS nghiờn cứu tỡm tũi, như là phương tiện xỏc nhận tớnh đỳng đắn của cỏc giả thuyết, dự đoỏn khoa học đưa ra. Người GV cần hướng dẫn cỏc hoạt động của HS như:
- Học sinh hiểu và nắm vững vấn đề cần nghiờn cứu.
- Nờu ra cỏc giả thuyết, dự đoỏn khoa học trờn cơ sở kiến thức đó cú.
- Lập kế hoạch giải ứng với từng giả thuyết.
- Chuẩn bị hoỏ chất, dụng cụ, thiết bị, quan sỏt trạng thỏi cỏc chất trước khi làm TN.
- Tiến hành TN, quan sỏt, mụ tả đầy đủ cỏc hiện tượng TN.
- Xỏc nhận giả thuyết, dự đoỏn đỳng qua kết quả của TN.
- Giải thớch hiện tượng, viết phương trỡnh phản ứng và rỳt ra kết luận.
Sử dụng TN theo PP nghiờn cứu sẽ giỳp HS hỡnh thành kĩ năng nghiờn cứu khoa học hoỏ học, kĩ năng phỏt hiện và giải quyết vấn đề.
1.3.5.2. Sử dụng thớ nghiệm đối chứng
Để hỡnh thành khỏi niệm hoỏ học giỳp HS cú kết luận đầy đủ, chớnh xỏc về một quy tắc, tớnh chất của cỏc chất ta cần hướng dẫn HS sử dụng TNHH ở dạng đối chứng để làm nổi bật, khắc sõu nội dung kiến thức mà HS cần chỳ ý.
Từ cỏc TN đối chứng mà HS lựa chọn, tiến hành và quan sỏt sẽ rỳt ra được nhận xột đỳng đắn, xỏc thực và nắm được PP giải quyết vấn đề học tập bằng thực nghiệm. GV cần chỳ ý hướng dẫn HS cỏch chọn TN đối chứng,
cỏch tiến hành TN đối chứng, dự đoỏn hiện tượng trong cỏc TN đú rồi tiến hành TN ,quan sỏt và rỳt ra kết luận về kiến thức thu được.
1.3.5.3. Sử dụng thớ nghiệm nờu vấn đề
Trong dạy học nờu vấn đề khõu quan trọng nhất là xõy dựng bài toỏn nhận thức hay tạo ra cỏc tỡnh huống cú vấn đề. Trong dạy học hoỏ học ta cú thể dựng TNHH để tạo ra mõu thuẫn nhận thức, gõy ra nhu cầu tỡm kiếm kiến thức mới trong HS. Khi dựng TN cú thể tiến hành như sau:
- Giỏo viờn nờu ra vấn đề cần nghiờn cứu bằng TN.
- Tổ chức cho HS dự đoỏn kết quả TN, hiện tượng sẽ xảy ra trờn cơ sở kiến thức đó cú của HS.
- Hướng dẫn HS tiến hành TN và quan sỏt hiện tượng. Hiện tượng của TN khụng đỳng với đại đa số dự đoỏn của HS sẽ tạo ra mõu thuẫn nhận thức, kớch thớch HS tỡm tũi giải quyết vấn đề. Kết quả là HS nắm vững kiến thức, tỡm ra con đường giải quyết vấn đề và cú niềm vui của người khỏm phỏ.
1.3.5.4. Sử dụng thớ nghiệm hoỏ học tổ chức cho học sinh nghiờn cứu tớnh chất cỏc chất
Tổ chức cho HS dựng TN nghiờn cứu tớnh chất của cỏc chất chớnh là quỏ trỡnh đưa HS tham gia hoạt động nghiờn cứu một cỏch tớch cực. GV cần hướng dẫn HS tiến hành cỏc hoạt động như:
- Nhận thức rừ vấn đề học tập và nhiệm vụ đặt ra.
- Phõn tớch, dự đoỏn lớ thuyết về tớnh chất của cỏc chất cần nghiờn cứu. - Đề xuất cỏc TN để xỏc nhận cỏc tớnh chất đó dự đoỏn.
- Lựa chọn dụng cụ, hoỏ chất, đề xuất cỏch tiến hành TN.
- Tiến hành TN, quan sỏt, mụ tả hiện tượng, xỏc nhận sự đỳng, sai của những dự đoỏn.
- Kết luận về tớnh chất của chất cần nghiờn cứu.
Với sự phỏt triển mạnh mẽ và những tiện ớch lớn lao mà cụng nghệ thụng tin mang lại cho mọi mặt của đời sống xó hội thỡ việc ứng dụng cụng nghệ thụng tin với vấn đề thớ nghiệm húa học cú vai trũ rất quan trọng.
Cú nhiều thớ nghiệm để thực hiện được cần phải mất nhiều thời gian, hoặc cú khả năng nguy hiểm, độc hại cần những điều kiện đặc biệt mà khụng thể thực hiện trờn lớp được như thớ nghiệm NH3 chỏy trong khớ oxi, điều chế axit nitric trong phũng thớ nghiệm… thỡ cụng nghệ thụng tin cú thể giỳp giải quyết được cỏc vấn đề này thụng qua cỏc tư liệu điện tử như: video thớ nghiệm được thực hiện ở những nơi cú đủ điều kiện hoặc cỏc thớ nghiệm ảo được xõy dựng trờn cơ sở cỏc phần mềm chuyờn dụng như Crocodile Chemistry v605…
Kết luận chương 1
Trong chương 1 chỳng tụi đó đưa ra những nội dung lớ thuyết và thực tiễn của đề tài. Đú là cỏc vấn đề:
- Một số xu hướng đổi mới PPDH hoỏ học ở trường phổ thụng. - Cỏc phương phỏp dạy học tớch cực đang được ỏp dụng hiện nay. - Vấn đề chất lượng dạy học
- Một số định hướng đổi mới để nõng cao CLDH
- Vai trũ, ý nghĩa của việc sử dụng thớ nghiệm trong dạy học hoỏ học, những yờu cầu sư phạm đối với thớ nghiệm biểu diễn và thớ nghiệm thực hành.
- Thực trạng sử dụng thớ nghiệm trong dạy học hoỏ học trong một số trường phổ thụng ở tỉnh Hưng Yờn
- Sử dụng thớ nghiệm theo hướng dạy học tớch cực.
Đõy là những nội dung mang tớnh lớ luận và thực tiễn để làm cơ sở cho việc xõy dựng và sử dụng hệ thống TN phần hoỏ vụ cơ lớp 11- chương trỡnh cơ bản và phương phỏp tiến hành cỏc TN trong hệ thống đú, phương phỏp sử dụng TN trong dạy học hoỏ học.
CHƯƠNG 2
SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC HỐ HỌC PHẦN Vễ CƠ LỚP 11 CHƯƠNG TRèNH CƠ BẢN
2.1. Đặc điểm của phần húa học vụ cơ lớp 11 chương trỡnh cơ bản
2.1.1. Đặc điểm vị trớ
Phần hoỏ học vụ cơ lớp 11 chương trỡnh cơ bản nằm ở giữa chương trỡnh học kỡ 1 của lớp 11, sau khi học sinh đó được học cỏc lớ thuyết đại cương chủ đạo như: Nguyờn tử, bảng tuần hoàn, liờn kết húa học, phản ứng oxi húa- khử, cõn bằng húa học (ở lớp 10), sự điện li (ở chương 1 của lớp 11).
Phần hoỏ học vụ cơ lớp 11 chương trỡnh cơ bản là phần húa học vụ cơ cuối cựng về phi kim sau khi học sinh đó được học về những nguyờn tố phi kim điển hỡnh như: Halogen, oxi, lưu huỳnh ( ở lớp 10)
Sau phần hoỏ học vụ cơ lớp 11 chương trỡnh cơ bản là đến phần húa học hữu cơ, đõy là một phần kiến thức lớn trong chương trỡnh húa học THPT mà ở đú nghiờn cứu về cỏc hợp chất của nguyờn tố cacbon, đồng thời cũng chủ yếu liờn quan đến cỏc nguyờn tố phi kim.
Như vậy, vị trớ của phần hoỏ học vụ cơ lớp 11 chương trỡnh cơ bản trong chương trỡnh học cho phộp học sinh cú thể nghiờn cứu một cỏch đầy đủ, thuận lợi cỏc kiến thức liờn quan trờn cơ sở nền tảng của cỏc kiến thức đó được trang bị ở cỏc phần trước. Đồng thời cũng giỳp HS hoàn thiện cỏc kiến thức về phi kim là điều kiện cần để học sinh cú thể học tốt phần húa học hữu cơ ngay tiếp sau đú.
2.1.2. Nội dung kiến thức
Phần hoỏ học vụ cơ lớp 11 chương trỡnh cơ bản cú nhiệm vụ phỏt triển những kiến thức hoỏ học vụ cơ ở cấp THCS và ở lớp 10 THPT trờn cơ sở cỏc lớ thuyết chủ đạo của chương trỡnh. Nội dung kiến thức phần hoỏ học vụ cơ lớp 11 chương trỡnh cơ bản chia thành hai chương như sau:
Trong chương này trỡnh bày về kiến thức liờn quan đến cỏc đơn chất cũng như cỏc hợp chất tương ứng của hai nguyờn tố phi kim điển hỡnh 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
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 CHƯƠNG 3: CACBON - SILIC
Trong chương này trỡnh bày về kiến thức liờn quan đến cỏc đơn chất cũng như cỏc hợp chất tương ứng của hai nguyờn tố phi kim điển hỡnh trong nhúm IVA là cacbon và silic, cụ thể gồm những bài sau:
Bài 15: Cacbon
Bài 16: Hợp chất của cacbon Bài 17: Silic và hợp chất của silic Bài 18: Cụng nghiệp silicat
Bài 19: Luyện tập: Tớnh chất của cacbon, silic và cỏc hợp chất của chỳng
2.2. Hệ thống thớ nghiệm trong phần vụ cơ lớp 11 chương trỡnh cơ bản
Trong giảng dạy hoỏ học, việc lựa chọn và xõy dựng được một hệ thống cỏc TN cho mỗi tiết dạy, cho mỗi chương cũng như cỏch tiến hành cỏc TN đú để sử dụng chỳng theo hướng dạy học tớch cực là rất cú ớch cho mỗi GV. Với mục đớch đú, chỳng tụi đó tiến hành lựa chọn cỏc TN dựng để giảng dạy trong từng bài học của cỏc chương thuộc phần hoỏ vụ cơ lớp 11 chương trỡnh cơ bản và tiến hành làm cỏc TN đú để xỏc định cỏc yếu tố đảm bảo thành cụng, an toàn khi biểu diễn TN.
Dưới đõy là hệ thống cỏc TN cho phần hoỏ vụ cơ lớp 11 chương trỡnh cơ bản cụ thể thực hiện cho từng bài theo cỏc chương và kĩ thuật tiến hành cỏc TN đú.
2.2.1. Hệ thống cỏc thớ nghiệm
STT Bài học Tờn thớ nghiệm
1 Bài 7: Nitơ Điều chế nitơ trong phũng thớ nghiệm
2 Bài 8: Amoniac và muối amoni
Tớnh tan của amoniac trong nước
3 Dung dịch amoniac tỏc dụng với dung dịch muối
4 Khớ amoniac tỏc dụng với khớ HCl
5 Dung dịch ammoniac tỏc dụng với dung dịch axit
6 Amoniac tỏc dụng với oxi
7 Điờu chế amoniac trong phũng thớ nghiệm
8 Muối amoni tỏc dụng với dung dịch kiềm
9 Sự phõn hủy của NH4Cl
10 Bài 9: Axit nitric và muối nitrat
Axit nitric tỏc dụng với Cu
11 Sắt bị thụ động trong HNO3 đặc, nguội
12 Axit nitric tỏc dụng với S
13 Điều chế axit nitric trong phũng thớ nghiệm
14 Nhận biết ion nitrat
15 Bài 10: Photpho Chứng minh khả năng bốc chỏy khỏc nhau của photpho trắng và photpho đỏ
16 Bài 11: Axit photphoric và muối photphat
Axit photphoric tỏc dụng với dung dịch kiềm
17 Nhận biết ion photphat
18 Bài 14: Bài thực hành 2
Tớnh chất của một số hợp chất nitơ,
Tớnh oxi húa của muối kali nitrat núng chảy
photpho
20 Bài 15: Cacbon Cacbon tỏc dụng với CuO