SĐTD giúp cho sự tương tác giữa não với thông tin đạt hiệu quả cao. Có nhiều ưu điểm so với dạng ghi chú tuần tự:
- Ý chính ở trung tâm được xác định rõ hơn.
- Mức độ quan trọng tương đối của mỗi ý được thể hiện rõ ràng. Các ý quan trọng ở gần tâm hơn, còn những ý kém quan trọng nằm ở phía ngoài.
- Kết nối giữa các khái niệm trọng tâm được nhận ra ngay nhờ vị trí kế cận và tính tương quan giữa chúng.
- Việc nhớ lại hay ôn tập sẽ hiệu quả và nhanh chóng hơn.
- Linh hoạt, cho phép dễ dàng bổ sung thông tin mới vào một chỗ thích hợp mà không cần phải gạch bỏ lộn xộn.
- Mỗi sơ đồ có hình dạng và nội dung khác nhau. Điều này rất tốt cho việc nhớ lại. - Trong mỗi lĩnh vực cần ghi chú sáng tạo hơn như chuẩn bị bài luận … đặc điểm mở của sơ đồ sẽ giúp não có khả năng tạo ra các kết nối mới dễ dàng hơn.
- Chỉ cần tập trung vào các ý tưởng chính, không lan man … dễ dàng nắm bắt ý khi đọc lại, ít tốn thời gian, không gây nhàm chán.
SĐTD cũng có những nét tương đồng với graph dạy học ở tính khái quát, tính trực quan, tính hệ thống, tính súc tích, tâm lí của sự lĩnh hội… Nhưng bên cạnh đó còn có rất nhiều ưu điểm vượt trội là sử dụng màu sắc và hình ảnh để mở rộng và đào sâu các ý tưởng, có hình ảnh để hình dung đến kiến thức, sử dụng nhiều màu sắc để làm nổi bật thông tin, sử dụng nhiều từ khoá để cô đọng kiến thức. Đa số các giáo viên khi áp dụng phương pháp grap chưa phát huy tối đa sức mạnh của màu sắc, chưa tận dụng tối đa các từ khoá, thường graph được đóng khung theo mỗi đỉnh, và trong khung đó có thể là tổng thể nhiều kiến thức được sắp xếp theo kiểu liệt kê, làm giảm khả năng kết nối thông tin. Do vậy, giáo viên cần biết phối hợp những mặt mạnh của graph và SĐTD trong dạy học nhằm gây hứng thú cho người đọc khi trình bày nội dung một cách sáng tạo, lý thú, mới mẻ, rõ ràng … cải thiện sức sáng tạo và trí nhớ, cho thấy mối liên hệ giữa các sự kiện, giúp hiểu sâu về vấn
đề, kích thích não sáng tạo do vận dụng cơ chế tư duy đa chiều của bộ não. Sử dụng graph và SĐTD trong dạy học cùng với việc giáo viên tổ chức hoạt động dạy học phù hợp giúp khôi phục bản năng hiếu học, góp phần tích cực hóa hoạt động học tập của học sinh.
1.5. Thực trạng sử dụng phƣơng pháp graph và SĐTD trong quá trình dạy học hóahọcở trƣờng THPT tại thành phố Hải Phòng.
Thông qua phiếu tham khảo ý kiến của 21 GV hóa của 3 trường THPT trên địa bàn thành phố Hải Phòng, chúng tôi tìm hiểu về thực trạng sử dụng các phương pháp dạy học tích cực trong đó có phương pháp graph và SĐTD trong dạy học hóa học. Với việc sử dụng phương pháp graph và SĐTD được thống kê trong bảng sau:
Bảng 1.3. Kết quả tham khảo ý kiến giáo viên
STT Phương pháp và hình thức tổ chức dạy học Mức độ sử dụng Thường xuyên Thỉnh thoảng Không bao giờ 1 Sử dụng phương pháp graph 2(9,52%) 7(33,33%) 12(57,14%) 2 Sử dụng SĐTD khi dạy học hóa học
bài hình thành kiến thức mới
2(9,52%) 4(19,05%) 15(71,43%)
3 Sử dụng SĐTD khi dạy học hóa học bài ôn tập, luyện tập
4(19,05%) 8(38,1%) 9(42,86%)
4 Sử dụng SĐTD khi dạy học hóa học bài thực hành 0(0,00%) 3(14,28%) 18(85,71%) 5 Sử dụng SĐTD hướng dẫn HS củng cố bài học trên lớp 5(23,8%) 6(28,57%) 10(45,63%) 6 Sử dụng SĐTD hướng dẫn HS tự hệ thống bài ở nhà 5(23,8%) 6(28,57%) 10(45,63%)
Kết quả trên cho thấy phương pháp graph, phương pháp graph kết hợp với dạy học theo nhóm đã được GV sử dụng nhưng không thường xuyên. Về tác dụng của SĐTD, 100% GV đều cho rằng đây là một cách hay, rất hữu hiệu trong việc hỗ trợ học sinh ghi chép bài và tự học ở nhà nhưng 82% GV cho rằng SĐTD chỉ thích hợp với dạng bài tổng kết kiến thức. SĐTD là một công cụ hữu ích trong giảng dạy và học tập ở bậc trung học, đại học cũng như các bậc học cao hơn vì chúng giúp người
dạy lẫn người học có thể hệ thống lại kiến thức, trình bày ý tưởng rõ ràng, kích thích sự sáng tạo, tăng cường khả năng ghi nhớ, tìm ra nhiều ý tưởng mới…
Cũng do điều kiện cơ sở vật chất còn thiếu thốn và cũng chưa được biết đến các phần mềm hỗ trợ việc xây dựng SĐTD nên các thầy cô vẫn chủ yếu hướng dẫn học sinh vẽ SĐTD bằng tay. Mặc dù chỉ được vẽ SĐTD bằng tay nhưng hầu hết các tiết học có sử dụng SĐTD đều được sử ủng hộ rất nhiệt tình của học sinh. Các tiết học này thường ồn ào hơn, không khí lớp học vui vẻ hơn.
Sau đây là một số hình ảnh về một tiết học có sử dụng SĐTD và một vài sản phẩm của học sinh.
Hình 1.7. Học sinh lớp 11 B10- trường THPT An Dương – thành phố Hải Phòng
Tiểu kết chƣơng 1
Trong chương 1 chúng tôi đã trình bày những vấn đề sau:
1. Tính tích cực học tập của HS, các PPDH tích cực nhằm phát huy được tính tích cực nhận thức, chủ động, sáng tạo của HS và những nét đặc trưng của các phương pháp này
2. Khái niệm graph, cách lập và sử dụng graph trong việc tổ chức hoạt động dạy học hóa học
3. Khái niệm, phương pháp lập SĐTD. Giới thiệu và hướng dẫn cách sử dụng phần mềm Mindject MindManager 8.0 để vẽ SĐTD có sự hỗ trợ của máy tính
4. Sử dụng phương pháp graph và SĐTD trong việc chuẩn bị kế hoạch thiết kế giáo án bài dạy
5. Thực trạng giảng dạy môn hóa học nói chung và việc áp dụng phương pháp dạy học mới như phương pháp và xây dựng SĐTD trong giảng dạy hóa học
Tất cả những vấn đề trên là cơ sở lý luận và thực tiễn để chúng tôi nghiên cứu thiết kế và đề xuất sử dụng phương pháp graph và SĐTD để tổ chức hoạt động học tập hóa học cho HS chương nhóm nitơ Hóa học 11 nâng cao THPT
CHƢƠNG 2
THIẾT KẾ, SỬ DỤNG GRAPH VÀ SƠ ĐỒ TƢ DUY TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG NHÓM NITƠ HÓA HỌC 11 NÂNG CAO
TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
2.1. Mục tiêu và phân phối chƣơng trình chƣơng nhóm nitơ hóa học 11 nâng cao THPT
2.1.1. Mục tiêu dạy học chương nhóm nitơ hóa học 11 nâng cao THPT
Chương nhóm nitơ nằm trong phần hóa phi kim của chương trình hóa học 11 nâng cao THPT có mục tiêu cơ bản như sau:
- Về kiến thức: HS biết và hiểu tính chất hóa học cơ bản của nitơ, photpho, tính
chất vật lý, hóa học của một số hợp chất: NH3, NO, NO2, HNO3, P2O5, H3PO4, phương pháp điều chế và ứng dụng của các đơn chất và một số hợp chất của nitơ, photpho.
- Về kỹ năng: Tiếp tục hình thành và củng cố các kỹ năng
Quan sát, phân tích, tổng hợp và dự đoán tính chất của các chất.
Lập PTHH, đặc biệt của phản ứng oxi hóa khử.
Giải các bài tập định tính và định lượng có liên quan đến kiến thức của chương.
- Về tình cảm, thái độ: Thông qua nội dung kiến thức của chương, giáo dục cho HS
tình cảm yêu thiên nhiên, có ý thức bảo vệ môi trường đặc biệt môi trường không khí và đất, giữ gìn vệ sinh an toàn thực phẩm. Có ý thức gắn lý thuyết với thực tiễn để nâng cao chất lượng cuộc sống. Tự giác, tích cực nghiên cứu tính chất của các chất.
2.1.2. Phân phối chương trình chương nhóm nitơ hóa học 11 nâng cao THPT
Bảng 2.1. Phân phối chương trình chương nhóm nitơ hóa học 11 nâng cao
Tiết Bài Chƣơng 2: Nhóm nitơ ( 13 tiết dạy+ 1 tiết kiểm tra= 14 tiết)
14 9 Khái quát về nhóm nitơ 15 10 Nitơ
16;17 11 Amoniac và muối amoni 18;19 12 Axit nitric và muối nitrat
20 13 Luyện tập: Tính chất của nitơ và hợp chất của nitơ 21 14 Photpho
22;23 15 Axit photphoric và muối photphat 24 16 Phân bón hóa học
25 17 Luyện tập: Tính chất của photpho và các hợp chất của photpho 26 Kiểm tra 45 phút
27 18 Thực hành: Tính chất của một số hợp chất nitơ. Phân biệt một số loại phân bón hóa học
2.2. Thiết kế graph và lập SĐTD cho các bài dạy chƣơng nhóm nitơ hóa học 11 nâng cao THPT
Có nhiều dạng graph trong dạy học hóa học như graph hóa một khái niệm, một tính chất trong bài, graph hóa nội dung một bài học, graph hóa nội dung bài ôn tập, luyện tập… Trong phạm vi nghiên cứu đề tài này, chúng tôi chọn thiết lập graph nội dung bài ôn tập, luyện tập bằng graph rút gọn thông qua các biến đổi hóa học của các chất trong chương. Tùy vào khả năng nhận thức của HS mà GV có thể cung cấp toàn bộ graph hoặc các đỉnh của graph rồi yêu cầu HS thiết lập các cung hoặc GV yêu cầu HS xác định các kiến thức chốt của graph thông qua biến đổi hóa học với các chất ở đỉnh graph là ẩn.
Chúng tôi tiến hành lập SĐTD cho các dạng bài dạy chương nhóm nitơ hóa học 11 nâng cao bằng phần mềm Minjet MindManager 8.0, ứng với mỗi tính chất chúng tôi cố gắng đưa vào các PTHH, những hình ảnh thí nghiệm thực tế hay những video minh họa để làm tư liệu giảng dạy cho GV hay HS tự tham khảo. Những tư liệu này có đặc điểm là có thể dấu vào trong để SĐTD đỡ cồng kềnh hoặc mở ra nếu cần dùng đến. Tất cả SĐTD của các dạng bài dạy, graph, tư liệu tham khảo đều được ghi vào đĩa CD kèm theo luận văn.
2.2.1. Thiết kế SĐTD cho các bài hình thành kiến thức mới
Trên cơ sở các quy tắc thiết lập SĐTD, chúng tôi đã sử dụng phần mềm Mindjet MindManager 8.0 thiết kế SĐTD nội dung bài dạy hình thành kiến thức mới trong chương
2.2.2. Thiết kế graph, SĐTD cho các bài ôn tập, luyện tập
Bài ôn tập, luyện tập là dạng bài dạy hoàn thiện kiến thức và được thực hiện sau một số bài dạy nghiên cứu kiến thức mới hoặc kết thúc một chương, một phần của chương trình. Đây là dạng bài học không thể thiếu được trong chương trình của các môn học.
Bài ôn tập, luyện tập giúp HS tái hiện lại các kiến thức đã học, hệ thống hóa các kiến thức hóa học được nghiên cứu rời rạc, tản mạn qua một số bài, một chương hoặc một phần thành một hệ thống kiến thức có quan hệ chặt chẽ với nhau theo logic xác định.
Thông qua các hoạt động học tập của HS trong bài luyện tập, ôn tập mà GV có điều kiện củng cố, làm chính xác và chỉnh lý, phát triển và mở rộng kiến thức cho HS.
Thông qua các hoạt động học tập trong giờ luyện tập, ôn tập để hình thành và rèn luyện các kỹ năng hóa học cơ bản như: kỹ năng giải thích- vận dụng
kiến thức, giải các bài tập hóa học, sử dụng ngôn ngữ hóa học…
2.2.2.1. Thiết kế graph liên hệ giữa nitơ và hợp chất của nitơ
GV yêu cầu HS xác định và thiết lập cung cho các đỉnh của graph, mối liên hệ giữa đơn chất nitơ và hợp chất dưới dạng bài tập vể nhà sau khi học xong bài 12: axit nitric và muối nitrat để chuẩn bị trước cho bài luyện tập
Hình 2.10. Graph liên hệ giữa nitơ và hợp chất của nitơ
(15) (18 ) (17) (19) (16 ) (11 ) (10 ) (9) (8) (7) (6) (5) (4) (3) (2) (1) N2 Mg2N3 NH3 NO NO2 NH4NO3 N2O HNO3 NaNO3 (14 ) (13 ) (12 )
2.2.2.2. Thiết kế graph liên hệ giữa photpho và hợp chất của photpho
GV yêu cầu HS xác định và thiết lập cung cho các đỉnh của graph, mối liên hệ giữa đơn chất photpho và hợp chất dưới dạng bài tập vể nhà sau khi học xong bài 15: axit photphoric và muối photphat để chuẩn bị trước cho bài luyện tập. GV có thể dùng để kiểm tra 15 phút sau tiết luyện tập
Hình 2.11. Graph liên hệ giữa photpho và hợp chất của photpho 2.2.2.3. SĐTD cho các bài ôn tập, luyện tập chương nhóm Nitơ hóa học 11 nâng cao
(10 ) (2) (3) (8) P Ca3P2 Na3PO4 P2O5 Ag3PO4 H3PO4 PCl3 H4P2O7 Na2HPO4 (1) (6) (9) (7) (4) (5) (12 ) (11 ) Ca3(PO4)2
Hình 2.12. SĐTD bài 13
Hình 2.13. SĐTD bài 17
2.2.3. Thiết kế SĐTD cho bài thực hành
Thí nghiệm thực hành là hình thức thí nghiệm do học sinh tự làm khi hoàn thiện kiến thức nhằm minh họa, ôn tập, củng cố, vận dụng kiến thức đã học và rèn luyện kỹ năng kỹ xảo hóa học.
Bài thực hành giúp HS nắm vững kiến thức và và thiết lập được lòng tin vào khoa học, hình thành và nâng cao hứng thú học tập bộ môn
Trong quá trình thí nghiệm, HS phải phát huy tối đa các hoạt động của mọi giác quan và hoạt động tư duy như: quan sát, mô tả, dự đoán, đối chiếu, vận dụng, nhận xét…
Thí nghiệm thực hành là phương pháp học tập có ưu thế nhất trong việc rèn luyện các kỹ năng thực hành hóa học cho HS nhất là các kỹ năng thao tác sử dụng hóa chất, dụng cụ thí nghiệm, kỹ năng quan sát, mô tả và vận dụng kiến thức hóa học….
Vì vậy, bài thực hành hóa học là dạng bài không thể thiếu được trong chương trình hóa học phổ thông. Để đảm bảo tính hiệu quả của bài thực hành, GV cần chuẩn bị chu đáo và hướng dẫn HS tiến hành thí nghiệm một cách cụ thể, rõ ràng. GV có thể sử dụng SĐTD để thiết kế các hoạt động học tập trong giờ học và qua đó GV có thể thấy được một cách hệ thống từ sự chuẩn bị hóa chất, dụng cụ, cách tiến hành thí nghiệm, các bước hoạt động của toàn bộ bài dạy.
Hình 2.14. SĐTD bài 18
Thực hành:Tính chất của một số hợp chất nitơ. Phân biệt một số loại phân bón hóa học
2.3. Xây dựng và lựa chọn bài tập hóa học sử dụng trong dạy học chƣơng nhóm nitơ hóa học 11 nâng cao THPT
Để giúp HS nắm vững kiến thức và rèn luyện kỹ năng cũng như chuẩn bị tư liệu dạy học các bài dạy trong chương nhóm nitơ hóa học 11 nâng cao THPT, chúng tôi đã lựa chọn và xây dựng một hệ thống BTHH trắc nghiệm khách quan cho các bài dạy về các chất trong chương. Các bài tập này được sắp xếp theo mức độ kiến thức tăng dần từ biết, hiểu đến vận dụng đồng thời rèn luyện kỹ năng giải bài tập hóa học cho HS
Số lượng các bài tập về các chất được trình bày trong bảng dưới đây. Các bài tập cụ thể được trình bày trong đĩa CD kèm theo luận văn.
Bảng 2.2. Hệ thống bài tập hóa học sử dụng trong dạy học chương nhóm nitơ hóa học 11 nâng cao THPT
STT Bài tập về các chất Số lƣợng
1 Bài tập khái quát về nhóm nitơ 12
2 Bài tập về nitơ 18
3 Bài tập về amoniac 44
4 Bài tập về muối amoni 13
5 Bài tập về axít nitric 46
6 Bài tập về muối nitrat 17
7 Bài tập về photpho 17
8 Bài tập về axít photphoric và muối photphat 11
9 Bài tập về phân bón hóa học 30
Tổng 208
2.4. Sƣu tầm và lựa chọn tƣ liệu điện tử hỗ trợ sử dụng SĐTD trong dạy học chƣơng nhóm nitơ hóa học 11 nâng cao THPT
Để có tư liệu tham khảo minh họa cho các SĐTD, giúp nâng cao khả năng ghi