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 nhớ và kích thích tư duy sáng tạo cho HS bằng hình ảnh trực quan, chúng tôi đã lựa chọn, sưu tầm các tư liệu điện tử từ các nguồn khác nhau như:
- Dùng máy ảnh, điện thoại di động chụp hình trực tiếp.
Bằng các cách trên, chúng tôi đã lựa chọn được hệ thống các tư liệu điện tử ở các dạng: hình ảnh, hình vẽ, mô hình cấu tạo nguyên tử phân tử, mô phỏng thí nghiệm, dây chuyền sản xuất chất, video thí nghiệm về tính chất các chất, phim giáo dục môi trường … Các tư liệu này được xếp theo các bài dạy để tiện cho việc sử dụng trong dạy học. Cụ thể là:
Bảng 2.3. Hệ thống tư liệu điện tử hỗ trợ SĐTD trong dạy học chương nhóm nitơ
Bài dạy Số lƣợng các dạng tƣ liệu điện tử Tổng số Mô hình phân tử Thí nghiệm, mô phỏng Hình ảnh Bài 10. Nitơ 4 8 31 43
Bài 11. Amoniac và muối
amoni 6 17 18 41
Bài 12. Axít nitric và muối
nitrat 5 27 28 60
Bài 14. Photpho 4 2 16 22
Bài 15. Axít photphoric và
muối photphat 4 2 7 13
Bài 16. Phân bón hóa học 0 0 12 12
Tổng cộng 23 56 112 191
Hệ thống tư liệu điện tử hỗ trợ sử dụng SĐTD trong dạy học chương nhóm nitơ hóa học 11 nâng cao được ghi trong đĩa CD kèm theo luận văn
Hình 2.15. Tư liệu bài 10: Nitơ
Hình 2.17. Tư liệu bài 11: Amoniac và muối Amoni (tiết 2)
Hình 2.19. Tư liệu bài 12: Axit nitric và muối nitrat (tiết 2)
Hình 2.21. Tư liệu bài 15: Axit photphoric và muối Photphat
2.5. Phƣơng pháp sử dụng graph và SĐTD trong dạy học chƣơng nhóm nitơ hóa học 11 nâng cao THPT
2.5.1. Hướng dẫn học sinh tự lập và tự học bằng SĐTD
Để HS có thể tự lập và tự học bằng SĐTD, GV cần hướng dẫn HS:
- Nắm được khái niệm, cách thiết lập SĐTD (bằng giấy bút màu và sử dụng phần mềm Mindjet MindManager 8.0…)
- Đưa ra một số SĐTD khung, yêu cầu HS đọc tài liệu và sắp xếp kiến thức vào các nhánh - Thiết lập một nhánh chính trong SĐTD và thảo luận nhóm, phối hợp trong nhóm để thiết kế SĐTD đầy đủ cho nội dung một bài học
- Tự thiết kế SĐTD nội dung bài học khi tự học ở nhà Một số SĐTD khung hướng dẫn HS tự học
Hình 2.23. SĐTD khung hướng dẫn HS tự học bài 10: Nitơ
Hình 2.24. SĐTD khung hướng dẫn HS tự học bài 11 Amoniac và muối amoni (tiết 1)
Hình 2.25. SĐTD khung hướng dẫn HS tự học bài 12 Axit nitric và muối nitrat (tiết 1)
2.5.2. Sử dụng SĐTD trong các dạng bài dạy hóa học
GV có thể sử dụng SĐTD trong trình bày tổ chức các hoạt động dạy học và trong các dạng bài dạy hóa học khác nhau.
2.5.2.1. Sử dụng SĐTD trong dạy học bài hình thành kiến thức mới
SĐTD có thể sử dụng trong các dạng bài dạy với các mức độ và nội dung khác nhau. Đối với dạng bài hình thành kiến thức mới, để đảm bảo SĐTD phát huy được tác dụng giúp cho HS phát triển tư duy, ghi nhớ kiến thức một cách cụ thể, chính xác theo cấu trúc trật tự logic của vấn đề/ nội dung/ chủ đề, giáo viên cần chuẩn bị nội dung và hệ thống các câu hỏi khơi gợi để HS động não phát triển bổ sung ý kiến, mọi ý kiến của HS đều được tôn trọng và ghi nhận, sau đó giáo viên gợi ý để học sinh sắp xếp, điều chỉnh để hoàn thiện sơ đồ. Thực hiện được điều này, giáo viên đã hướng dẫn để học sinh tự tìm kiếm, phát hiện các kiến thức liên quan và là chủ thể thực sự của hoạt động. SĐTD có thể kết hợp với nhiều phương pháp dạy học tích cực khác để đạt hiệu quả cao nhất như: phương pháp đàm thoại nêu vấn đề, thuyết trình nêu vấn đề, dạy học hợp tác nhóm, học theo góc…
Trong dạng bài dạy này GV có thể sử dụng SĐTD trong khâu củng cố kiến thức trong bài dạy. GV dùng SĐTD để hệ thống kiến thức trong bài dạy kết hợp với phương pháp đàm thoại tái hiện giúp HS nhớ lại các kiến thức trọng tâm của bài học
2.5.2.2. Sử dụng SĐTD trong dạy học bài ôn tập, luyện tập và bài thực hành
- Khi tiến hành bài dạy ôn tập, luyện tập, giáo viên có thể sử dụng nhiều phương pháp dạy học như: thuyết trình nêu vấn đề, đàm thoại tìm tòi, trực quan (sử dụng thí nghiệm hóa học), sử dụng bài tập hóa học, graph dạy học. Đặc biệt, khi cần hệ thống hóa kiến thức sau một phần hay một chương, giáo viên có thể phối hợp sử dụng phương pháp graph với thuyết trình nêu vấn đề, đàm thoại nêu vấn đề và sử dụng phương tiện kỹ thuật. Trong dạng bài này, graph dạy học và SĐTD được dùng nhằm mục đích hỗ trợ học sinh tự học ở nhà. Tùy theo mức độ nhận thức của HS, GV yêu cầu HS tự thiết lập từng nhánh hoặc toàn bộ SĐTD của chủ đề ôn tập, luyện tập ở nhà. Đến giờ luyện tập, GV tổ chức cho HS trao đổi nhóm để hoàn chỉnh SĐTD, các nhóm trình bày SĐTD của nhóm. GV chỉnh lý và bổ sung khi cần và kết hợp tổ chức cho HS làm bài tập vận dụng.
- Kết quả của giờ học thực hành hóa học phụ thuộc chủ yếu vào việc chuẩn bị của giáo viên. Để giảng dạy dạng bài này, giáo viên có thể sử dụng SĐTD như một công cụ hỗ trợ trong việc chuẩn bị nội dung hướng dẫn tiến hành các thí nghiệm: thao tác, các bước tiến hành thí nghiệm, lắp ráp dụng cụ, thứ tự lấy hóa chất hoặc các hình vẽ mô tả dụng cụ, sơ đồ nhận biết các chất có trong bài thực hành. Đặc biệt nếu bài thực hành có một số thí nghiệm khó thành công hay thí nghiệm nguy hiểm thì giáo viên có thể dùng SĐTD để hỗ trợ. GV cũng có thể sử dụng SĐTD khung, yêu cầu HS tự đọc và điền nội dung phần chuẩn bị cho bài thực hành vào các khung: tên thí nghiệm, hóa chất, dụng cụ, cách tiến hành. Khi tiến hành thí nghiệm trên lớp, HS sẽ điền nốt các khung: hiện tượng, giải thích, PTHH. SĐTD hoàn chỉnh của bài thực hành của HS được dùng làm bản báo cáo kết quả bài thực hành.
2.5.3. Thiết kế giáo án một số bài dạy chương nhóm nitơ hóa học 11 nâng cao THPT có sử dụng graph và SĐTD THPT có sử dụng graph và SĐTD
2.5.3.1. Giáo án bài 10: NITƠ
I. Mục tiêu
Biết được:
- Tính chất vật lí, ứng dụng chính, điều chế nitơ trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp .
Hiểu được:
- Vị trí của nitơ trong bảng tuần hoàn, cấu hình electron dạng ô lượng tử của nguyên tử nitơ.
- Cấu tạo phân tử, trạng thái tự nhiên của nitơ.
- Nitơ khá trơ ở nhiệt độ thường, nhưng hoạt động hơn ở nhiệt độ cao.
- Tính chất hoá học đặc trưng của nitơ: tính oxi hoá (tác dụng với kim loại mạnh, với hiđro), ngoài ra nitơ còn có tính khử (tác dụng với oxi).
2. Kĩ năng
- Dự đoán tính chất, kiểm tra dự đoán và kết luận về tính chất hoá học của nitơ. - Viết các PTHH minh hoạ tính chất hoá học.
- Giải được bài tập : Tính thể tích khí nitơ ở đktc tham gia trong phản ứng hoá học, tính % thể tích nitơ trong hỗn hợp khí, một số bài tập khác có nội dung liên quan.
3. Thái độ: Biết yêu quý và bảo vệ nguồn tài nguyên thiên nhiên. 4. Trọng tâm
- Giải thích cấu tạo phân tử của nitơ, khả năng liên kết, khả năng hoạt động hóa học.