bộ giáo dục và đào tạo trờng đại học vinh ------ ------ Trần HOàng Thanh Xây dựng hệ thống bài giảng và bài tập theo hớng phân hóa nêu vấn đề để nâng cao hiệu quả giảng dạy phần phi kim hóa học 10, 11 Chuyên ngành: Lí luận và phơng pháp dạy học bộ môn Hóa học mã số : 60.14.10 luận văn thạc sĩ giáo dục học Ngời hớng dẫn khoa học PGS. TS. Nguyễn Xuân Trờng vinh 2011 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: - Thầy giáo PGS.TS. Lê Văn Năm đã giao đề tài, tận tình hướng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi nghiên cứu và hoàn thành luận văn này. - Thầy giáo PGS.TS Cao Cự Giác và thầy giáo PGS.TS. Nguyễn Hoa Du đã dành nhiều thời gian đọc và đóng góp nhiều ý kiến quý báu cho luận văn. - Ban chủ nhiệm khoa Sau đại học, Ban chủ nhiệm khoa Hóa học cùng các thầy giáo, cô giáo thuộc Bộ môn Lí luận và phương pháp dạy học Hóa học khoa Hóa học trường ĐH Vinh đã giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi hoàn thành luận văn này. - Ban giám hiệu và các thầy giáo, cô giáo tổ Hóa các Trường THPT Lê Hồng Phong, THPT Bỉm Sơn, THPT Nguyễn Hoàng đã giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực nghiệm sư phạm. Tôi cũng xin cảm ơn tất cả những người thân trong gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn này. Vinh, tháng 02 năm 2012 TRẦN HOÀNG THANH DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT PP Phương pháp ND Nội dung PPDH Phương pháp dạy học BTH Bảng tuần hoàn SGK Sách giáo khoa CTCT Công thức cấu tạo GV Giáo viên HS Học sinh pthh Phương trình hóa học TN Thực nghiệm ĐC Đối chứng TNSP Thực nghiệm sư phạm OXH Oxi hóa Đktc Điều kiện tiêu chuẩn dd Dung dịch 3 MỤC LỤC MỞ ĐẦU 7 I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI .7 II. KHÁCH THỂ VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU. 10 III. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU 10 IV. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU .11 V. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .11 VI. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC 12 NỘI DUNG 12 CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN .12 1.1. MỐI QUAN HỆ GIỮA DẠY HỌC PHÂN HOÁ NÊU VẤN ĐỀ - DẠY HỌC TÍCH CỰC 12 1.1.1 Dạy học phân hoá[14];[20] 12 1.1.1.1 Khái niệm .13 1.1.1.2 Các phương pháp phân hoá .14 1.1.2 Dạy học nêu vấn đề[7],[13],[19];[26] .17 1.1.2.1 Khái niệm .17 1.1.2.2 Tình huống có vấn đề 17 1.1.2.3 Các mức độ dạy học nêu vấn đề: .18 1.1.2.4 Mối quan hệ giữa dạy học nêu vấn đề và dạy học phân hoá[18];[19]; [20] .18 1.1.3 Sự cần thiết phải kết hợp giữa dạy học phân hoá và dạy học nêu vấn đề [20] .20 1.1.3.1 Dạy học phân hoá nêu vấn đề là biện pháp tích cực và hiệu quả nhất để tạo động lực của quá trình dạy học 20 1.1.3.2 Dạy học phân hoá nêu vấn đề là sự vận dụng các nguyên tắc dạy học vào quá trình dạy học .21 1.2. ĐẶC ĐIỂM BỘ MÔN HOÁ HỌC VỚI VIỆC ÁP DỤNG DẠY HỌC PHÂN HOÁ - NÊU VẤN ĐỀ [7]; [20]; [24]; [26] 22 1.2.1 Tính phát triển và tính phân hoá của bộ môn hoá học .22 1.2.1.1 Tính phát triển 22 1.2.1.2 Tính phân hoá .23 4 1.2.1.3 Tính vấn đề trong bộ môn hoá học [19]; [26] 23 1.3. VAI TRÒ CỦA DẠY HỌC PHÂN HOÁ NÊU VẤN ĐỀ TRONG DẠY VÀ HỌC HOÁ HỌC Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG [18]; [20]; [24] .25 1.3.1 Các yếu tố chi phối phương pháp dạy học trong bài giảng hóa học [7], [26]. .27 1.3.1.1 Mục đích dạy học 27 1.3.1.2 Nội dung dạy học 32 1.3 2. Phân loại bài tập hoá học[10],[27]: 43 1.3.2.1. Yêu cầu lựa chọn hệ thống: .43 1.3.2.2. Phân loại bài tập hoá học: .44 1.3.2.3 Tiến trình khái quát giải bài tập: 45 1.3.2.4 Định hướng tư duy học sinh trong giải bài tập : 46 CHƯƠNG 2 : XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI GIẢNG VÀ BÀI TẬP .49 THEO HƯỚNG PHÂN HOÁ NÊU VẤN ĐỀ ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ GIẢNG DẠY PHẦN PHI KIM - HOÁ HỌC 10,11 .49 2.1 ĐẶC ĐIỂM PHẦN PHI KIM HOÁ HỌC 10, 11 TRONG CHƯƠNG TRÌNH HOÁ HỌC THPT [28],[29],[30],[31], [35],[36] 49 2.1.1 Vị trí nhiệm vụ 49 2.1.2 Nội dung và kiến thức cơ bản .49 2.1.2.1 Nội dung và cấu trúc .49 2.1.2.2 Những yêu cầu về kiến thức cơ bản 51 2.2 PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI GIẢNG VÀ BÀI TẬP THEO HƯỚNG PHÂN HOÁ NÊU VẤN ĐỀ [12], [18] 52 2.2.1 Nguyên tắc xây dựng 52 2.2.1.1 Nguyên tắc chung .52 2.2.1.2 Các kiểu phân hóa cụ thể đối với bài giảng và bài tập phân hoá 54 2.3 XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI GIẢNG VÀ BÀI TẬP THEO HƯỚNG PHÂN HOÁ NÊU VẤN ĐỀ ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ GIẢNG DẠY PHẦN PHI KIM - HOÁ HỌC [10], [11], [12], [18], [22], [33], [34] 58 2.3.1 Chương nhóm halogen (Hóa học 10) .58 2.3.1.1 Bài soạn 1 : Khái quát về nhóm halogen .58 2.3.1.2. Bài soạn 2: Hiđro clorua - Axit clohiđric - Muối clorua (Tiết 1) 58 5 2.3.1.3 Bài tập phân hóa nêu vấn đề chương Halogen 59 2.3.2 Chương nhóm Oxi- Lưu huỳnh (Hóa học 10) .59 2.3.2.1 Bài soạn 3: Lưu huỳnh 59 2.3.2.2 Bài soạn 4: Axit sunfuric và muối sunfat (Tiết 1) .59 2.3.2.3 Bài tập phân hóa nêu vấn đề chương Oxi - Lưu huỳnh 59 2.3.3 Chương nhóm Nitơ- phôtpho (Hóa hoc 11) 59 2.3.3.1 Bài soạn 5: Axit nitric và muối nitrat (tiết 1) 59 2.3.3.2 Bài soạn 6: Phôtpho .59 2.3.3.3 Bài tập phân hóa chương Nitơ – Photpho .59 2.3.4 Chương nhóm Cacbon - silic (Hóa hoc 11) .59 2.3.4.1 Bài soạn 7 Cacbon .59 2.3.4.2 Bài soạn 8 : Hợp chất của cacbon .66 2.3.4.3 Bài tập phân hóa chương Cacbon – Silic 77 CHƯƠNG 3 82 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM .82 3.1 MỤC ĐÍCH THỰC NGHIỆM SƯ PHAM .82 3.2 NỘI DUNG THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM .82 3.2.1. Chọn bài thực nghiệm 82 3.2.2. Chọn mẫu thực nghiệm - phương pháp thực nghiệm .82 3.2.3. Chọn bài và giáo viên thực nghiệm 83 3.3 TỔ CHỨC THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM .84 3.3.1. Phân loại trình độ học sinh .84 3.3.2. Kiểm tra kết quả thực nghiệm: 85 3.4 XỬ LÝ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 86 3.4.1. Phương pháp xử lý kết quả thực nghiệm 86 3.4.2 Xử lí kết quả thực nghiệm 87 3.5 PHÂN TÍCH QUẢ THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 93 3.5.1. Kết quả về mặt định tính: 93 3.5.1.1. Về chất lượng học tập của học lớp thực nghiệm .93 3.5.1.2. Chất lượng học tập của lớp đối chứng .94 3.5.1.3. Ý kiến của giáo viên về việc áp dụng dạy học phân hoá - nêu vấn đề .94 3.5.2. Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm .95 6 3.5.2.1. Nhận xét tỷ lệ học sinh kém trung bình và khá giỏi 95 3.5.2.2 Giá trị các tham số đặc trưng 95 3.5.2.3. Đường luỹ tích 95 3.5.2.4. Độ tin cậy của số liệu 95 3.5.3. Kết luận chương III .96 KẾT LUẬN 97 I. Những công việc đã làm 97 II. Kết luận 97 III. Một số ý kiến đề xuất .98 PHỤ LỤC .103 2. Bài soạn 2: Hiđro clorua - Axit clohiđric - Muối clorua (Tiết 1) .112 3. Bài soạn 3: Lưu huỳnh 121 4. Bài soạn 4: Axit sunfuric và muối sunfat (Tiết 1) .129 5. Bài soạn 5: Axit nitric và muối nitrat (tiết 1) .137 6. Bài soạn 6: Phôtpho .148 Phụ lục 3. CÁC BÀI TẬP PHÂN HÓA NÊU VẤN ĐÈ PHẦN PHI KIM .157 1. Bài tập phân hóa nêu vấn đề chương Halogen .157 2. Bài tập phân hóa nêu vấn đề chương Oxi - Lưu huỳnh .162 3. Bài tập phân hóa chương Nitơ - Photpho 166 MỞ ĐẦU I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Chiến lược phát triển kinh tế - xã hội năm 2011- 2020 Đại hội Đảng lần thứ XI quyết định tiếp tục đẩy mạnh công nghiệp hoá, hiện đại hoá và phát triển nhanh, bền vững; phát huy sức mạnh toàn dân tộc, xây dựng nước ta trở thành nước công nghiệp theo định hướng xã hội chủ nghĩa. Nâng cao chất lượng nguồn nhân lực, đổi mới toàn diện và phát triển nhanh giáo dục và đào tạo. Phát triển và nâng cao chất lượng nguồn nhân lực, nhất là nguồn nhân lực chất lượng cao là một đột phá chiến lược, là yếu tố quyết định quá trình cơ cấu lại nền kinh tế, chuyển đổi mô hình tăng trưởng và là lợi thế cạnh tranh dài hạn, bảo đảm kinh tế - xã hội phát triển nhanh, hiệu quả, bền vững. 7 Đặc biệt coi trọng phát triển đội ngũ cán bộ lãnh đạo quản lý giỏi, đội ngũ chuyên gia, quản trị doanh nghiệp giỏi, lao động lành nghề và cán bộ khoa học, công nghệ đầu đàn. Đào tạo nguồn nhân lực đáp ứng yêu cầu đa dạng, đa tầng của công nghệ và trình độ phát triển của các lĩnh vực, ngành nghề. Thực hiện các chương trình, đề án đào tạo nhân lực chất lượng cao đối với các ngành, lĩnh vực chủ yếu, mũi nhọn. Chú trọng phát hiện, bồi dưỡng, phát huy nhân tài; đào tạo nhân lực cho phát triển kinh tế tri thức. Đổi mới mạnh mẽ nội dung, chương trình, phương pháp dạy và học ở tất cả các cấp, bậc học. Đẩy mạnh phong trào khuyến học, khuyến tài, xây dựng xã hội học tập; mở rộng các phương thức đào tạo từ xa và hệ thống các trung tâm học tập cộng đồng. Thực hiện tốt bình đẳng về cơ hội học tập và các chính sách xã hội trong giáo dục. Đáp ứng yêu cầu đó đòi hỏi phải đổi mới phương pháp giáo dục, những phương pháp dạy học thích hợp khuyến khích tối đa những khả năng của mỗi cá nhân đồng thời có tác dụng phát triển tư duy độc lập, sáng tạo, tích cực tìm tòi nghiên cứu và giải quyết các vấn đề trong học tập nâng cao năng lực tự học của học sinh. Hai mục tiêu cơ bản sẽ đạt được khi đổi mới PPDH: Thứ nhất, giúp cho học sinh phát huy tính tích cực, hình thành và phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề trong học tập cũng như trong đời sống. Thứ hai, xuất phát từ yêu cầu xã hội hoá giáo dục là phải thực hiện tốt các mục đích dạy học đối với tất cả đối tượng học sinh, đồng thời khuyến khích phát triển tối ưu và tối đa năng lực cá nhân. Muốn đạt được các mục tiêu đó đòi hỏi trong quá trình dạy học người thầy phải lựa chọn phương pháp dạy học thích hợp, tích cực hoá hoạt động dạy học. Hình thức dạy học phân hoá nêu vấn đề đáp ứng đầy đủ cả hai mục tiêu kể trên - Đây là hình thức dạy học kết hợp hai kiểu dạy học là dạy học phân hoá và dạy học nêu vấn đề. Trong đó, dạy học nêu vấn đề là phương pháp dạy học phức hợp có tác dụng phát triển năng lực tư duy độc lập sáng tạo của học sinh kích thích sự tìm tòi kiến thức chưa biết của học sinh để giải quyết các mâu thuẫn trong nhận thức, do đó dạy học nêu vấn đề đáp ứng được mục tiêu thứ nhất; còn dạy học phân hoá xuất phát từ sự biện chứng của thống nhất và phân hoá yêu cầu đảm bảo thực hiện tốt các mục đích 8 dạy học đối với tất cả học sinh đồng thời khuyến khích tối đa và tối ưu những khả năng của mỗi cá nhân. Tính vừa sức và khuyến khích học sinh phát huy tối đa trí lực vốn có đây là nguyên tắc quan trọng nhất của giáo dục hiện đại. Do đó, dạy học phân hoá đáp ứng được mục tiêu thứ hai. Vì vậy, áp dụng dạy học phân hoá nêu vấn đề là một trong những giải pháp tốt để nâng cao hiệu quả dạy học theo hướng hoạt động hoá nhận thức và hình thành năng lực giải quyết vấn đề cho mỗi đối tượng học sinh. Phương pháp này phù hợp với xu thế hiện đại về định hướng cải cách phương pháp đồng thời còn giải quyết một mâu thuẫn lớn trong dạy và học trong nhà trường hiện nay - Đó là quỹ thời gian dành cho dạy học thì không đổi còn nội dung chương trình dạy và học ngày càng tăng. Học sinh được phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo từ đó nâng cao chất lượng lĩnh hội kiến thức, hình thành năng lực tư duy, phát hiện và giải quyết vấn đề trong học tập cũng như trong cuộc sống. Hiện nay ở các trường phổ thông, sức hấp dẫn của môn Hoá học đối với bộ phận học sinh khá giỏi rất cao. Các em rất hứng thú với những vấn đề khó, mới lạ của chương trình giúp các em tự tin, khuyến khích khả năng tìm tòi, sáng tạo, liên hệ các kiến thức đã biết trong thực tế sản xuất. Bên cạnh đó nhiều học sinh trung bình chưa thực sự hứng thú với bộ môn do có nhiều vấn đề các em chưa giải quyết được. Việc sử dụng các hình thức dạy học thích hợp phù hợp với tất cả đối tượng học sinh sẽ tạo sức hút hấp dẫn cho tất cả các, học sinh khá giỏi không thấy nhàm chán, học sinh yếu tự tin khi tiếp nhận và giải quyết vấn đề. Như vậy, sử dụng phương pháp dạy học phân hoá – nêu vấn đề hình thành cho học sinh năng lực tự tiếp cận, tự giải quyết vấn đề, tự đào tạo, từ đó học sinh có thể tự học mọi lúc trong suốt cuộc đời. Việc phân hoá bài tập để nâng cao hiệu quả giảng dạy bộ môn hoá học đã có một số tác giả đã đề cập đến, trong đó đáng chú ý nhất là các công trình của tác giả Nguyễn Xuân Trường, Cao Cự Giác, Đào Hữu Vinh…. Trong các giáo trình và sách tham khảo của mình các tác giả đã đi sâu vào xu hướng phát triển của bài tập hoá học hiện nay và phân hoá các loại bài tập lý thuyết, thực nghiệm qua đó tăng cường khả năng tư duy cho học sinh trên các phương diện lý thuyết, thực hành và ứng dụng. 9 Đã có nhiều công trình nghiên cứu về việc áp dụng dạy học nêu vấn đề vào việc giảng dạy hoá học.Tuy nhiên việc phối hợp hai kiểu dạy học phân hoá - nêu vấn đề để nâng cao hiệu quả dạy học có chiều sâu cũng như chiều rộng thì đang còn ít. Về việc áp dụng dạy học phân hoá - nêu vấn đề trong giảng dạy hoá học và thiết kế bài tập hoá học theo hướng phân hoá nêu vấn đề đã được PGS.TS Lê Văn Năm quan tâm nghiên cứu nhiều trong những năm gần đây. Tại trường Đại học Vinh đã có một số luận văn của sinh viên và học sinh cao học về đề tài này từ 2003 đến gần đây của các tác giả: Mai Thị Thanh Huyền, Lê Thị Tú Ngọc, Nguyễn Thị Thanh Minh, Phan Thị Mai Hương, Trần Minh Sơn… Các luận văn trên đều đi sâu nghiên cứu xây dựng các bài tập hóa học phổ thông theo hướng phân hóa nêu vấn đề. Việc sử dụng phương pháp dạy học phân hóa nêu vấn đề để phân hóa hệ thống bài giảng cùng việc phân hóa bài tâp hóa học nhằm nâng cao hiệu quả dạy học theo hướng hoạt động hoá nhận thức và hình thành năng lực giải quyết vấn đề cho mỗi đối tượng học sinh trong quá trình dạy học hóa học ở trường phổ thông thì chưa có tác giả nào quan tâm nghiên cứu. Do vậy, chúng tôi chọn đề tài “ xây dựng hệ thống bài giảng và bài tập theo hướng phân hoá – nêu vấn đề để nâng cao hiệu quả giảng dạy phần phi kim hoá học 10, 11” để nghiên cứu II. KHÁCH THỂ VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU. 1. Khách thể nghiên cứu Quá trình dạy học ở trường phổ thông. 2. Đối tượng nghiên cứu Nghiên cứu sử dụng phương pháp phân hoá nêu vấn đề trong giảng dạy và học tập phần phi kim Hoá học lớp 10, 11 THPT. III. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU 1. Nghiên cứu phương pháp dạy học phân hoá nêu vấn đề ứng dụng vào quá trình dạy học hoá học. 2. Xây dựng hệ thống bài giảng và bài tập phần phi kim hoá học 10, 11 THPT nhằm phát triển năng lực tư duy, độc lập, sáng tạo, nâng cao chất lượng lĩnh hội kiến thức, khuyến khích tối đa những khả năng của mỗi cá nhân góp phần nâng cao hiệu quả dạy học phần phi kim nói riêng và bộ môn hoá học nói chung ở trường phổ thông. 10