Chƣơng 1 : CƠ SỞ Lí LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
2.3. Khắc phục những sai lầm của học sinh trong quỏ trỡnh giải BTHH
kim loại lớp 12- THPT[3,4,6,9,10,12,15,27]
2.3.1. Cơ sở để khắc phục những sai lầm của học sinh trong quỏ trỡnh giải BTHH phần kim loại lớp 12- THPT BTHH phần kim loại lớp 12- THPT
- Căn cứ chuẩn kiến thức kĩ năng phần kim loại lớp 12- THPT (Phụ lục 5) - Căn cứ mục đớnh của quỏ trỡnh dạy học
- Căn cứ yờu cầu của đổi mới PPDH, đổi mới kiểm tra đỏnh giỏ
- Căn cứ những sai lầm thƣờng gặp của học sinh trong quỏ trỡnh giải bài tập húa học phần kim loai lớp 12- THPT
Đú là những cơ sở để tỡm ra cỏch khắc phục những sai lầm của học sinh khi giải bài tập húa học phần kim loại lớp 12- THPT
2.3.2. Một số biện phỏp khắc phục sai lầm của học sinh trong quỏ trỡnh giải BTHH phần kim loại lớp 12- THPT BTHH phần kim loại lớp 12- THPT
Xuất phỏt từ những yờu cầu mới của cụng tỏc giảng dạy đú là lấy HS làm trung tõm, cho nờn việc hƣớng dẫn học sinh trung học phổ thụng phỏt hiện cỏc “bẫy” và trỏnh những nhầm lẫn khi giải bài tập là cụng việc vụ cựng quan trọng của ngƣời giỏo viờn. Việc làm này cú tỏc dụng nõng cao hiệu quả dạy của thầy và học của trũ.
Nếu sai lầm của học sinh trong quỏ trỡnh giải bài tập húa học xuất phỏt từ nguyờn nhõn nào thỡ chỳng ta căn cứ vào đú để tỡm ra biện phỏp khắc phục thớch hợp. Song trong khuụn khổ đề tài này tụi khụng thể đƣa ra toàn bộ cỏc biện phỏp khắc phục mà tụi chỉ mạnh dạn đề xuất một số biện phỏp khắc phục sai lầm của học sinh trong quỏ trỡnh giải bài tập phần kim loại.
2.3.2.1. Tăng cường kiểm tra lý thuyết theo cỏc mức độ nhận thức
Tăng cƣờng kiểm tra lý thuyết theo cỏc mức độ nhận thức cú vai trũ quan trọng giỳp học sinh khắc phục đƣợc những sai lầm khi giải bài tập húa học lý thuyết. Vỡ thụng qua việc tăng cƣờng kiểm tra lý thuyết theo cỏc mức độ nhận thức giỳp học sinh cú một nền tảng kiến thức lý thuyết vững vàng, toàn diện để tham dự cỏc bài kiểm tra đỏnh giỏ đồng thời phỏt triển năng lực ở cỏc bậc hoc cao hơn.
Theo Benjamin Bloom, cú 6 mức độ nhận thức: biết, hiểu, vận dụng, phõn tớch, tổng hợp, đỏnh giỏ.
Kỹ năng Khỏi niệm Từ khoỏ
Biết Nhớ lại thụng tin Xỏc định, miờu tả, gọi tờn, phõn loại, nhận biết, mụ phỏng, làm theo Hiểu Hiểu nghĩa, diễn giải khỏi
niệm
Túm tắt lại, biến đổi, biện hộ, giải thớch, lý giải, cho vớ dụ
Vận dụng Sử dụng thụng tin hay khỏi niệm trong tỡnh huống mới
Thiết lập, thực hiện, tạo dựng, mụ phỏng, dự đoỏn, chuẩn bị
Phõn tớch Chia thụng tin và khỏi niệm thành những phần nhỏ để hiểu đầy đủ hơn
So sỏnh/đối chiếu, phõn chia, phõn biệt, lựa chọn, phõn tỏch
Tổng hợp Ghộp cỏc ý với nhau để tạo nờn nội dung mới
Phõn loại, khỏi quỏt hoỏ, tỏi cấu trỳc
Đỏnh giỏ Đỏnh giỏ chất lƣợng Đỏnh giỏ, phờ bỡnh, phỏn đoỏn, chứng minh, tranh luận, biện hộ.
Theo thang phõn loại của Nikko thỡ cú 4 mức độ nhận thức: nhận biết, thụng hiểu, vận dụng ở mức độ thấp, vận dụng ở mức độ cao.
Trờn cơ sở thang phõn loại của Bloom, thang phõn loại của Nikko và căn cứ vào cỏc mục tiờu giỏo dục, cỏc mục đớch học tập khỏc nhau và cấu trỳc của quỏ trỡnh tiếp thu, tụi mạnh dạn đƣa ra cỏc mức độ nhận thức nhƣ sau: Nhận biết, thụng hiểu, vận dụng, vận dụng sỏng tạo.
* Nhận biết
Nhận biết là sự nhớ lại cỏc dữ liệu, thụng tin đó cú trƣớc đõy; nghĩa là cú thể nhận biết thụng tin, ghi nhớ, tỏi hiện thụng tin nhắc lại một loạt những dữ liệu từ cỏc sự kiện đơn giản đến cỏc lý thuyết phức tạp. Đõy là mức độ yờu cầu thấp nhất của trỡnh độ nhận thức thể hiện ở chỗ học sinh cú thể và chỉ cần nhớ hoặc nhận đƣợc ra hoặc dựa trờn những thụng tin cú tớnh đặc thự của một khỏi niệm, một sự vật một hiện tƣợng. Học sinh phỏt biểu đỳng một định nghĩa, định lớ, định luật nhƣng chƣa giải thớch và vận dụng đƣợc chỳng.
Cụ thể húa mức độ nhận thức của học sinh khi học phần kim loại lớp 12 bằng cỏc yờu cầu :
- Nờu đƣợc cỏc kiến thức đại cƣơng về kim loại nhƣ vị trớ, cấu tạo, tớnh chất của kim loại. Khỏi niệm hợp kim và ứng dụng của nú. Biết nguyờn tắc sắp xếp và ứng dụng của dóy điện hoỏ, ăn mũn kim loại và cỏc biện phỏp chống ăn mũn. Biết cỏc phƣơng phỏp điều chế kim loại.
- Chỉ ra đƣợc vị trớ, tớnh chất, ứng dụng của cỏc kim loại kiềm, kiềm thổ, nhụm, sắt và cỏc nguyờn tố chuyển tiếp cựng với tớnh chất và ứng dụng của cỏc hợp chất của chỳng.
Vớ dụ 1 : Số electron lớp ngoài cựng của cỏc nguyờn tử kim loại thuộc nhúm IA là?
A. 3. B. 2. C. 4. D. 1.
Phõn tớch: Vớ dụ này chỉ yờu cầu HS nhớ đƣợc số electron lớp ngoài cựng của cỏc
nguyờn tử kim loại thuộc nhúm A bằng số thứ tự của nhúm. Cỏc em cần nhớ chớnh xỏc để chọn dể chọn đƣợc phƣơng ỏn trả lời đỳng.
Vớ dụ 2: Hợp kim nào khụng phải là hợp kim của nhụm?
Phõn tớch: Trong vớ dụ này chỉ yờu cầu học sinh chỉ cần nhớ đƣợc cỏc hợp kim của
nhụm. Từ đú học sinh dễ dàng chọn đƣợc đỏp ỏn B.
* Thụng hiểu
Thụng hiểu là khả năng nắm đƣợc hiểu đƣợc ý nghĩa của cỏc khỏi niệm, sự vật, hiện tƣợng; giải thớch chứng minh đƣợc ý nghĩa của cỏc khỏi niệm, sự vật, hiện tƣợng; là mức độ cao hơn nhận biết nhƣng là mức độ thấp nhất của việc thấu hiểu sự vật hiện tƣợng liờn quan đến ý nghĩa của cỏc mối quan hệ giữa cỏc khỏi niệm thụng tin mà học sinh đó học học đó biết. Điều đú đƣợc thể hiện bằng viện chuyển thụng tin từ dạng này sang dạng khỏc, bằng cỏch giải thớch thụng tin và bằng cỏch ƣớc lƣợng xu hƣớng tƣơng lai (dự bỏo cỏc hệ quả hoặc ảnh hƣởng). Cụ thể húa mức độ thụng hiểu bằng cỏc yờu cầu :
- Diễn tả bằng ngụn ngữ cỏ nhõn cỏc khỏi niệm, định lớ, định luật, chuyển đổi từ hỡnh thức ngụn ngữ này sang hỡnh thức ngụn ngữ khỏc ( từ lời sang cụng thức, kớ hiệu, số liệu và ngƣợc lại )
- Biểu thị, minh họa giải thớch cỏc khỏi niệm, hiện tƣợng, định lớ, định luật
- Lựa chọn, bổ sung, sắp xếp lại những thụng tin cần thiết để giải quyết một vấn đề. - Sắp xếp lại cỏc ý trả lời cõu hỏi hoặc lời giải bài toỏn theo cấu trỳc logic
Vớ dụ 1: Hỡnh vẽ dƣới đõy biểu diễn tớnh chất vật lớ nào của kim loại. Vỡ sao kim
loại cú tớnh chất vật lớ trờn ?
Phõn tớch: Học sinh quan sỏt hỡnh vẽ dễ dàng nhận ra tớnh dẻo của kim loại: khi tỏc
dụng một lực cơ học đủ mạnh lờn miếng kim loại, nú bị biến dạng. Sự biến dạng này là do cỏc cation kim loại trong mạng tinh thể trƣợt lờn nhau nhƣng khụng tỏch rời nhau là nhờ lực hỳt tĩnh điện của cỏc electron tự do với cỏc cation kim loại trong mạng tinh thể.
Với vớ dụ này mục đớch giỏo viờn yờu cầu học sinh trỡnh bày tớnh dẻo của kim loại thụng qua hỡnh vẽ.
Vớ dụ 2: Ghộp cột bờn phải cho phự hợp với cột bờn trỏi.
1) Gang là…… a) Dựng để luyện thộp
2) Thộp là…… b) Hợp kim của Fe-C(0,01-2%) và một số nguyờn tố khỏc: Si, Mn, P, S…..
3) Ứng dụng của gang xỏm ..… c) Dựng để xõy dựng nhà cửa, chế tạo cỏc vật dụng trong đời sống.
4) Ứng dụng của gang trắng d) Hợp kim của Fe-C(2-5%) và một số nguyờn tố khỏc: Si, Mn, P, S…..
5) Đặc điểm của thộp đặc biệt… e) Khi húa rắn thỡ tăng thể tớch nờn đƣợc dựng để đỳc cỏc bộ phận mỏy.
6) Ứng dụng của thộp cacbon… f) Cú những tớnh chất cơ học, vật lớ rất quý.
Phõn tớch: Với bài tập này yờu cầu học sinh sắp xếp lại những thụng tin ở hai cột
cho phự hợp. Cỏc thụng tin này đó đƣợc đề cập ở bài hợp kim của sắt. Với vớ dụ này mục đớch giỏo viờn yờu cầu sắp xếp lại cỏc ý trả lời cõu hỏi theo cấu trỳc logic
* Vận dụng
Vận dụng là khả năng sử dụng cỏc kiến thức đó học vào một hồn cảnh cụ thể mới: vận dụng nhận biết, hiểu biết thụng tin để giải quyết vấn đề đặt ra; là khả năng đũi hỏi học sinh phải biết vận dụng kiến thức, biết sử dụng phƣơng phỏp, nguyờn lý hay ý tƣởng để giải quyết một vấn đề nào đú.
Cú thể cụ thể bằng cỏc yờu cầu sau đõy: - So sỏnh cỏc phƣơng ỏn giải quyết vấn đề
- Phỏt hiện lời giải cú mõu thuẫn, sai lầm và chỉnh sửa đƣợc
- Giải quyết đƣợc những tỡnh huống mới bằng việc vận dụng cỏc khỏi niệm, biểu tƣợng, đặc điểm đó biết.
- Khỏi quỏt hoỏ, trừu tƣợng hoỏ từ tỡnh huống quen thuộc, tỡnh huống đơn lẻ sang tỡnh huống mới, tỡnh huống phức tạp hơn.
Cỏc động từ tƣơng ứng với cấp độ vận dụng cú thể đƣợc xỏc định là: minh họa, sử dụng, ỏp dụng, chứng minh, so sỏnh,...
Vớ dụ 1: Từ đặc điểm cấu tạo nguyờn tử hóy dự đoỏn tớnh chất húa học của nhụm ? Phõn tớch: Đõy là cõu hỏi trong bài nhụm ở lớp 12 ban cơ bản. Với yờu cầu của vớ
dụ này học sinh phải phải biết sử dụng kiến thức đó học về cấu tạo nguyờn tử (cấu hỡnh electron, bỏn kớnh nguyờn tử, kiểu mạng tinh thể ) để dự đoỏn tớnh chất húa học của nhụm .
Cấu tạo nguyờn tử của Al:
- Cấu hỡnh electron nguyờn tử : 1s22s22p63s23p1 → Al cú 3 electron húa trị, là nguyờn tố p - RAl = 0,125nm (RMg =0,16 nm)
→ tƣơng đối lớn
- Mạng tinh thể lập phƣơng tõm diện
Tớnh khử mạnh
Vớ dụ 2: Khả năng dẫn điện, dẫn nhiệt của hợp kim kộm hỗn hợp cỏc kim loại ban
đầu do:
A. Hợp kim khụng cú electron tự do
B. Mật độ electron tự do trong hợp kim giảm
C. Hợp kim thƣờng cứng và giũn hơn hỗn hợp kim loại ban đầu
D. Hợp kim cú nhiệt độ núng chảy thấp hơn cỏc kim loại trong hỗn hợp ban đầ
Phõn tớch: Học sinh phải phõn tớch đƣợc khả năng dẫn điện, dẫn nhiệt của kim loại
là do cỏc electron tự do trong mạng tnh thể kim loại gõy lờn. Mà hợp kim là vật liệu kim loại cú chứa một kim loại cơ bản và một số kim loại hoặc phi kim khỏc nờn khả năng dẫn điện, dẫn nhiệt của hợp kim kộm so với cỏc kim loại ban đầu do mật độ electron tự do trong hợp kim giảm.
* Vận dụng sỏng tạo
Học sinh cú khả năng sử dụng cỏc khỏi niệm cơ bản, cỏc kĩ năng, kiến thức để giải quyết một vấn đề mới chƣa đƣợc học hay chƣa trải nghiệm trƣớc đõy (sỏng tạo). Vận dụng vấn đề đó học để giải quyết cỏc vấn đề thực tiễn cuộc sống. Ở cấp độ
này bao gồm 3 mức độ: phõn tớch, tổng hợp, đỏnh giỏ theo bảng phõn loại cỏc mức độ nhận thức của Bloom.
- Phõn tớch khả năng nhận biết chi tiết, phỏt hiện và phõn biệt cỏc bộ phận cấu thành của thụng tin hay tỡnh huống
- Tổng hợp khả năng hợp nhất cỏc thành phần để tạo thành một tổng thể, sự vật lớn. - Đỏnh giỏ là khả năng phỏn xột giỏ trị sử dụng thụng tin theo tiờu chớ thớch hợp. Cỏc hoạt động tƣơng ứng ở vận dụng sỏng tạo là: phõn biệt, so sỏnh, chia nhỏ
Vớ dụ 1: Tập hợp cỏc ion nào sau đõy khụng thể tồn tại đồng thời trong cựng một
dung dịch ?
A.NH4+ ; Na+; HCO3-; Cl-. B.Fe2+; NH4+; NO3- ; SO42-. C.Na+; Fe2+ ; H+ ;NO3-. D.Cu2+ ; K+ ;SO42- ;NO3-
Phõn tớch: Vớ dụ này này yờu cầu học sinh phải biết cỏch tổng quỏt húa cỏc kiến
thức húa học trung học phổ thụng. Cụ thể học sinh phải nắm đƣợc :
- Điều kiện để cỏc ion khụng thể tồn tại đồng thời trong một dung dịch là cỏc ion đú khụng phản ứng đƣợc với nhau.
- Tớnh chất húa húa học của NO3- trong mụi trƣờng axit: NO3- thể hiện tớnh oxi húa
- Tĩnh chất húa học của hợp chất Fe2+ khi tỏc dụng chất oxi húa thỡ Fe2+ thể hiện tớnh khử .
Vớ dụ 2: Cho bột Fe vào dung dịch hỗn hợp NaNO3 và H2SO4 đến phản ứng hoàn toàn thu đ-ợc dung dịch A, hỗn hợp khí X gồm NO và H2 và chất rắn không tan. Biết dung dịch A không chứa muối amoni. Trong dung dịch A chứa các muối:
A. FeSO4, Na2SO4 B. FeSO4, Fe(NO3)2, Na2SO4, NaNO3 C. FeSO4, Fe(NO3)2, Na2SO4 D. Fe(SO4)3, Fe2(SO4)3, Na2SO4, NaNO3
Phõn tớch : Với vớ dụ này học sinh phải biết một lƣợng kiến thức tổng hợp cỏc vấn
đề đó học từ phần vụ cơ lớp 11 đú là tớnh chất của NO3- trong mụi trƣờng axit đến kiến thức dóy điện húa trong chƣơng trỡnh 12, đồng thời phải biết vận dụng linh hoạt kiến thức về kim loại Fe và cỏc hợp chất. Đõy là một vớ dụ tƣơng đối khú đối với học sinh.
- Học sinh trung bỡnh và yếu cú thể nhầm lần cho rằng : Fe + H+ + NO3- → Fe3+ nờn chọn đỏp ỏn D
- Học sinh khỏ cú thể nhầm lẫn khi nghĩ đến chất rắn khụng tan nờn băn khoăn giữa 2 đỏp ỏn B và C.
- Học sinh phải cú kiến thức tổng hợp và khả năng vận dụng linh hoạt sỏng tạo khi nghĩ cú khớ H2 và NO và chất rắn khụng tan nờn xỏc định đƣợc thứ tự cỏc phản ứng 3Fe +8 H+ +2NO3- →3 Fe2+ +2 NO + 4H2O (1)
Fe +2 H+ → Fe2+ + H2↑ (2)
Sau (1) NO3- hết Fe, H+ dƣ nờn toàn bộ NO3- chuyển thành NO sau phản ứng nờn đỏp ỏn chớnh xỏc là A.
í nghĩa quan trọng nhất của việc tăng cƣờng kiểm tra lý thuyết theo cỏc mức độ nhận thức giỳp học sinh nắm vững kiến thức từ dễ đến khú, từ đơn giản đến phức tạp và khụng mắc phải những sai lầm đỏng tiếc về kiến thức đó học. Việc tăng cƣờng kiểm tra lý thuyết theo cỏc mức độ nhận thức cũn giỳp giỏo viờn hiểu đƣợc cấu trỳc của quỏ trỡnh học hỏi, tiếp thu nhận thức của học sinh. Giỏo viờn cần nắm vững cỏc cấp độ tƣ duy khỏc nhau này để kiểm tra, đỏnh giỏ tƣ duy của học sinh và mở ra cơ hội để học sinh biết đƣợc khả năng của mỡnh từ đú tự phỏt triển cỏc kỹ năng tƣ duy ở cấp độ cao hơn. Chỳng ta càng thỳc đẩy học sinh vƣơn tới tƣ duy ở cấp độ cao hơn, học sinh càng tham gia tớch cực hơn vào quỏ trỡnh học tập và họ sẽ lĩnh hội tốt hơn nội dung học tập, hiệu quả đào tạo cũng cao hơn.
2.3.2.2. Rốn luyện kỹ năng tớnh toỏn húa học
Trong cỏc bài tập húa học cú tớnh toỏn thỡ kỹ năng tớnh toỏn húa học gúp phần quan trọng trong việc khắc phục những sai lầm của học sinh khi giải bài tập húa học. Để rốn luyện kỹ năng tớnh toỏn húa học cần :
- Trang bị cho học sinh một số phƣơng phỏp giải nhanh toỏn húa
- Phõn dạng bài tập húa học phần kim loại và hƣớng dẫn học sinh giải bài tập theo từng dạng
* Cỏc phương phỏp giải nhanh
Với cỏch thức kiểm tra đỏnh giỏ hiện nay, thời gian để hoàn thành bài thi đại học, cao đẳng là 90 phỳt với số lƣợng 50 cõu. Nhƣ vậy, thời gian để hoàn thành một
bài toỏn húa học chỉ cho phộp trong khoảng từ 1-3 phỳt. Vỡ vậy, nếu khụng nắm vững cỏc phƣơng phỏp giải nhanh thỡ khú cú thể hoàn thành bài thi trong thời gian quy định. Sau đõy xin giới thiệu cỏch rốn kỷ năng vận dụng cỏc phƣơng phỏp giải nhanh cỏc bài toỏn húa học.
a. Phương phỏp bảo toàn electron
Cơ sở của phƣơng phỏp: dựa vào định luật bảo toàn electron