Luận văn Cải tiến và nâng cao hiệu quả sử dụng một số thí nghiệm phần hóa vô cơ lớp 9 trung học cơ sở

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP.HCM Vũ Văn Hùng CẢI TIẾN VÀ NÂNG CAO HIỆU QUẢ SỬ DỤNG MỘT SỐ THÍ NGHIỆM PHẦN HÓA VÔ CƠ LỚP 9 TRUNG HỌC CƠ SỞ Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Hóa học Mã số: 60 14 01 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. NGUYỄN PHÚ TUẤN Thành phố Hồ Chí Minh – 2014 2 LỜI CẢM ƠN Nhờ vào sự giúp đỡ tận tình của quý thầy cô giáo, gia đình, bạn bè và các em học sinh, bản thân đã cố gắng, kiên trì, nỗ lực hết mình, vượt qua khó khăn, trở ngại, cuối cùng luận văn đã được hoàn thành. Đầu tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất đến thầy giáo TS. Nguyễn Phú Tuấn, người thầy đã luôn hết mình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Trịnh Văn Biều đã bỏ nhiều thời gian để đọc luận văn và có những góp ý sâu sắc cùng với hướng dẫn tận tình cho việc hoàn thiện công trình này. Xin chân thành cảm ơn các thầy cô dạy lớp Cao học Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn hóa học khóa 23, đã truyền đạt kiến thức và kinh nghiệm quí báu cho chúng tôi trong suốt khóa học. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn Ban lãnh đạo cùng các thầy cô giáo khoa Hóa trường Đại học sư phạm thành phồ Hồ Chí Minh, đã tổ chức và thực hiện khoá đào tạo thạc sĩ chuyên ngành Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Hóa học, tạo cơ hội cho tôi học tập và nâng cao trình độ. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn quý thầy cô giáo, bạn bè đồng nghiệp cùng các em học sinh đã luôn hỗ trợ, giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện và thực nghiệm đề tài. Cuối cùng, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đối với cha mẹ, những người thân trong gia đình đã luôn bên cạnh, thông cảm, động viên và tạo mọi điều kiện để tôi có thể học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Một lần nữa, xin gửi đến tất cả mọi người lòng biết ơn chân thành và sâu sắc! Tp. Hồ Chí Minh năm 2014 Tác giả Vũ Văn Hùng 3 MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa ..............................................................................................................2 Lời cảm ơn ..................................................................................................................2 Mục lục .......................................................................................................................3 Danh mục các chữ viết tắt ...........................................................................................7 Danh mục các bảng .....................................................................................................8 Danh mục các hình ......................................................................................................9 MỞ ĐẦU ..................................................................................................................10 Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ...............................13 1.1. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu .......................................................................13 1.2. Xu hướng đổi mới phương pháp dạy học hiện nay............................................16 1.2.1. Những xu hướng đổi mới phương pháp dạy học nói chung và phương pháp dạy học hóa học nói riêng ở nước ta ...................................................16 1.2.2. Một số mô hình thực tiễn của các xu hướng đổi mới PPDH ....................18 1.3. Phương pháp dạy học hóa học ...........................................................................19 1.3.1. Định nghĩa .................................................................................................19 1.3.2. Đặc trưng của phương pháp dạy học hóa học ...........................................19 1.3.3. Phân loại các phương pháp dạy học hóa học ............................................20 1.3.4. Các phương pháp dạy học hóa học cơ bản ................................................21 1.4. Thí nghiệm trong dạy học hoá học ....................................................................21 1.4.1. Khái niệm ..................................................................................................21 1.4.2. Vai trò của thí nghiệm trong dạy học hoá học ..........................................22 1.4.3. Các yêu cầu khi sử dụng thí nghiệm trong dạy học hoá học .....................24 1.4.4. Phân loại thí nghiệm trong dạy học hoá học .............................................24 1.4.5. Yêu cầu sư phạm khi sử dụng thí nghiệm hoá học ...................................25 1.4.6. Phương pháp cơ bản sử dụng thí nghiệm trong dạy học hoá học .............28 1.4.7. Sử dụng T/N theo định hướng dạy học tích cực .......................................29 1.4.8. Phương hướng hoàn thiện và tăng cường hiệu quả sử dụng thí nghiệm trong dạy học hoá học ở trường phổ thông ..................................................31 4 1.4.9. Ứng dụng công nghệ thông tin trong việc sử dụng T/N hoá học ..............31 1.5. Thực trạng sử dụng thí nghiệm trong dạy học hoá học ở trường THCS ...........32 1.5.1. Vài nét về các trường THCS ở huyện Tân Phú tỉnh Đồng Nai .................32 1.5.2. Thực trạng sử dụng thí nghiệm trong dạy học hoá học ở các trường THCS tại huyện Tân Phú tỉnh Đồng Nai .....................................................33 TÓM TẮT CHƯƠNG 1 .........................................................................................42 Chương 2. CẢI TIẾN VÀ NÂNG CAO HIỆU QUẢ SỬ DỤNG MỘT SỐ THÍ NGHIỆM PHẦN HÓA VÔ CƠ LỚP 9 THCS ........................................43 2.1. Những nội dung cơ bản của chương trình hoá học THCS .................................43 2.1.1. Mục tiêu của chương trình hoá học THCS ................................................43 2.1.2. Cấu trúc chương trình hoá học THCS .......................................................44 2.1.3. Danh mục các thí nghiệm cần thực hiện trong phần hóa vô cơ lớp 9 trung học cơ sở .............................................................................................45 2.2. Sử dụng đúng và hiệu quả các dụng cụ, hóa chất thí nghiệm ............................49 2.2.1. Sử dụng cân ...............................................................................................49 2.2.2. Sử dụng dụng cụ thuỷ tinh ........................................................................49 2.2.3. Sử dụng đèn cồn ........................................................................................49 2.2.4. Bảo quản hoá chất .....................................................................................49 2.2.5. Lấy hoá chất ..............................................................................................50 2.2.6. Sử dụng chất dễ cháy .................................................................................50 2.2.7. Sử dụng chất dễ nổ ....................................................................................50 2.2.8. Sử dụng axit, kiềm .....................................................................................50 2.2.9. Đối với các chất độc ..................................................................................50 2.3. Tăng cường an toàn, phòng độc khi làm thí nghiệm .........................................51 2.3.1. Cách xử lí một số chất khí độc hại ............................................................51 2.3.2. Một số biện pháp phòng chống độc hại và cứu chữa khi bị tai nạn ..........52 2.4. Lập kế hoạch sử dụng thí nghiệm cho năm học.................................................54 2.5. Hoàn thiện hệ thống trang thiết bị của phòng thí nghiệm ..................................54 2.6. Cải tiến thí nghiệm .............................................................................................55 2.6.1. Định hướng cải tiến, sáng tạo một số thí nghiệm mới ..............................55 5 2.6.2. Nguyên tắc cải tiến T/N .............................................................................55 2.6.3. Quy trình cải tiến cách làm T/N ................................................................57 2.6.4. Cải tiến một số thí nghiệm phần hoá vô cơ lớp 9 THCS ..........................58 2.7. Sử dụng T/N trong dạy học phần hoá vô cơ lớp 9 THCS ..................................83 2.7.1. Sử dụng thí nghiệm biểu diễn của giáo viên .............................................84 2.7.2. Sử dụng T/N hóa học của HS trong giờ học bài mới ................................88 2.7.3. Sử dụng T/N trong dạy bài thực hành .......................................................95 2.7.4. Sử dụng T/N khi luyện tập, ôn tập ............................................................99 2.7.5. Sử dụng TN để xây dựng bài tập thực nghiệm ....................................... 100 2.7.6. Sử dụng phim, mô phỏng T/N ................................................................ 107 2.7.7. Sử dụng thí nghiệm ngoại khóa, ở nhà ................................................... 111 2.8. Một số biện pháp để nâng cao hiệu quả sử dụng T/N ..................................... 115 2.8.1. Nhóm biện pháp thuộc lĩnh vực quản lý ................................................ 115 2.8.2. Nhóm các biện pháp nâng cao hiệu quả sử dụng thí nghiệm hóa học đối với GV ................................................................................................. 116 2.8.3. Nhóm các biện pháp nâng cao hiệu quả sử dụng T/N hóa học đối với nhân viên PTN .......................................................................................... 117 2.8.4. Nhóm các biện pháp nâng cao hiệu quả sử dụng thí nghiệm của HS trong quá trình học tập hóa học ................................................................. 117 2.9. Giáo án minh hoạ ............................................................................................ 117 TÓM TẮT CHƯƠNG 2 ...................................................................................... 125 Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ................................................................ 126 3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm ...................................................................... 126 3.2. Nội dung thực nghiệm..................................................................................... 126 3.3. Đối tượng thực nghiệm ................................................................................... 127 3.4. Tiến hành thực nghiệm ................................................................................... 128 3.4.1. Các bước thực nghiệm ............................................................................ 128 3.4.2. Phương pháp kiểm tra ............................................................................ 129 3.4.3. Phương pháp phân tích kết quả thực nghiệm ......................................... 129 3.5. Kết quả thực nghiệm ....................................................................................... 131 6 3.5.1. Xử lý kết quả thực nghiệm ..................................................................... 131 3.5.2. Kết quả nhận xét, đánh giá của Hội đồng bộ môn Hóa học về thí nghiệm cải tiến .......................................................................................... 137 TÓM TẮT CHƯƠNG 3 ...................................................................................... 140 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................. 141 1. Kết luận ........................................................................................................ 141 2. Hướng phát triển của đề tài .......................................................................... 143 3. Kiến nghị ...................................................................................................... 143 DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ .................................................. 145 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 146 PHỤ LỤC .............................................................................................................. 150 7 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT CNTT: công nghệ thông tin Dd, dd: dung dịch DHHH: dạy học hóa học ĐC: đối chứng ĐHSP: Đại học Sư phạm đpnc: điện phân nóng chảy GV: giáo viên HH: hóa học HS: học sinh KT: kiểm tra Nxb: nhà xuất bản PGD&ĐT: Phòng Giáo dục & Đào tạo PPDH: phương pháp dạy học P.P: phenolphtalein PTHH: phương trình hóa học PTN: phòng thí nghiệm SGK: sách giáo khoa SS: sĩ số SL: số lượng TB: trung bình THCS: trung học cơ sở THPT: trung học phổ thông TL: tỉ lệ TN: thực nghiệm T/N: thí nghiệm TNSP: thực nghiệm sư phạm TP HCM: thành phố Hồ Chí Minh VD: ví dụ YK: yếu kém 8 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Mức độ sử dụng thí nghiệm hóa học trong dạy học ở các trường THCS hiện nay .....................................................................................34 Bảng 1.2. Mức độ thuờng xuyên sử dụng T/N ....................................................34 Bảng 1.3. Mức độ sử dụng các hình thức T/N ....................................................35 Bảng 1.4. Hiệu quả của việc sử dụng T/N ...........................................................35 Bảng 1.5. Các hình thức sử dụng T/N .................................................................36 Bảng 1.6. Mức độ cải tiến T/N ............................................................................37 Bảng 1.7. Mức độ GV gặp phải khi sử dụng T/N ...............................................38 Bảng 1.8. Sự yêu thích T/N trong học hóa học của HS ......................................38 Bảng 1.9. Ý kiến của HS về hiệu quả của việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học hóa học ....................................................................................39 Bàng 1.10. Ý kiến của HS về hình thức sử dụng T/N trong dạy học hóa học ....40 Bảng 2.1. Danh mục các thí nghiệm tương ứng với các nội dung bài học theo từng chương phần hóa vô cơ lớp 9 THCS ............................................45 Bảng 3.1. Danh sách các trường và GV tham gia thực nghiệm ....................... 127 Bảng 3.2. Bảng phân phối kết quả và % HS đạt điểm Xi trở xuống ................ 132 Bảng 3.3. Bảng phân loại kết quả học tập của HS ........................................... 132 Bảng 3.4. Bảng tổng hợp các tham số đặc trưng .............................................. 135 Bảng 3.5. Bảng danh sách Hội đồng bộ môn HH PGD&ĐT huyện Tân Phú . 137 Bảng 3.6. Kết quả đánh giá của Hội đồng bộ môn về tài liệu cải tiến T/N ...... 138 9 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1. Cấu trúc chương trình hóa học THCS ............................................................44 Hình 2.2. Mối quan hệ giữa các yếu tố tâm lí trong quá trình dạy học ..........................56 Hình 3.1. Đồ thị đường lũy tích bài kiểm tra lần 1...................................................... 133 Hình 3.2. Đồ thị đường lũy tích bài kiểm tra lần 2...................................................... 133 Hình 3.3. Đồ thị đường lũy tích tổng hợp qua 2 bài kiểm tra ..................................... 134 Hình 3.4. Biểu đồ phân loại kết quả học tập của HS qua bài kiểm tra lần 1 ............... 134 Hình 3.5. Biểu đồ phân loại kết quả học tập của HS qua bài kiểm tra lần 2 ............... 135 Hình 3.6. Biểu đồ phân loại kết quả tổng hợp qua 2 bài kiểm tra ............................... 135 10 MỞ ĐẦU 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong thời đại ngày nay, khoa học công nghệ phát triển như vũ bão làm cho kiến thức của nhân loại tăng lên một cách nhanh chóng. Để không bị tụt hậu, giáo dục cần phải có sự đổi mới để đào tạo ra những con người năng động, sáng tạo đáp ứng yêu cầu của thời đại. Văn kiện của Đảng ta đã chỉ rõ: “Đổi mới phương pháp dạy và học ở tất cả các cấp học, bậc học. Kết hợp tốt học đi đôi với hành, học tập gắn liền với lao động sản xuất, thực nghiệm và nghiên cứu khoa học, gắn nhà trường với xã hội. Áp dụng những phương pháp dạy học hiện đại để bồi dưỡng cho HS năng lực tư duy sáng tạo” Điều này cho thấy để nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện thì giáo dục đào tạo phải đổi mới về nội dung, phương pháp, phương tiện và thiết bị dạy học. Hóa học là một môn khoa học thực nghiệm và lí thuyết, yếu tố đặc trưng này chính là kim chỉ nam cho công tác nghiên cứu, giảng dạy và học tập môn Hóa học. Do đó, phương pháp nhận thức đúng đắn về hóa học là phải dựa trên những kết quả nghiên cứu thực nghiệm kết hợp chặt chẽ với các lí thuyết cơ bản về hóa học như các định luật, các học thuyết Như vậy, thí nghiệm là phương tiện không thể thiếu trong dạy học hóa học. T/N góp phần làm cho HS huy động được nhiều giác quan tham gia vào quá trình nhận thức, gây hứng thú học tập cho HS, kiến thức thu được chắc chắn và sâu sắc, mở rộng, củng cố kiến thức, phát triển năng lực tư duy và vận dụng kiến thức cho HS, đồng thời giúp cho lớp học sôi nổi, hăng hái. T/N giúp làm sáng tỏ lý thuyết, khơi dậy tính tò mò khoa học cho HS, rèn luyện kỹ năng thực hành và nghiên cứu khoa học, thói quen giải quyết các vấn đề bằng khoa học. Trong thực tế dạy học hóa học ở phổ thông hiện nay, T/N ít được GV sử dụng trong giảng dạy, nếu có sử dụng thì chủ yếu theo phương pháp minh họa. Có nhiều nguyên nhân dẫn đến việc GV ít sử dụng T/N như: việc kiểm tra đánh giá nặng về lý thuyết, nhiều trường chưa đảm bảo cơ sở vật chất, chưa có GV chuyên trách phòng bộ môn, một số GV còn hạn chế về kỹ năng thực hành T/N nên ngại và sợ khi làm T/NTheo thống kê của Phòng Giáo dục – Đào tạo huyện Tân Phú tính đến cuối năm 11 2012, toàn huyện có 8/19 trường có phòng bộ môn Hóa học đạt chuẩn, 11/19 trường sử dụng phòng học làm phòng bộ môn, toàn huyện chưa có GV chuyên trách quản lý phòng bộ môn. Với vai trò là một GV giảng dạy bộ môn Hóa học ở trường phổ thông, tôi rất mong muốn việc học tập và nghiên cứu của mình sẽ góp một phần nhỏ bé vào quá trình hoàn thiện, xây dựng hệ thống phương pháp áp dụng các T/N vào giảng dạy. Vì vậy tôi quyết định chọn đề tài: “CẢI TIẾN VÀ NÂNG CAO HIỆU QUẢ SỬ DỤNG MỘT SỐ THÍ NGHIỆM PHẦN HÓA VÔ CƠ LỚP 9 TRUNG HỌC CƠ SỞ” 2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Tìm hiểu thực trạng việc sử dụng T/N trong giảng dạy hóa học của GV từ đó đề xuất các phương án cải tiến cách tiến hành và sử dụng có hiệu quả một số T/N phần hóa vô cơ lớp 9 THCS. 3. NHIỆN VỤ CỦA ĐỀ TÀI - Nghiên cứu cơ sở lý luận có liên quan về thiết bị bộ môn và việc sử dụng T/N trong quá trình dạy học. - Khảo sát thực trạng của việc sử dụng T/N trong dạy học hóa học ở trường phổ thông. - Đề xuất các biện pháp cải tiến và sử dụng T/N trong dạy học phần hóa vô cơ lớp 9 THCS. - Thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá hiệu quả của các phương án đề xuất. 4. KHÁCH THỂ VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU - Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học hóa học ở trường THCS. - Đối tượng nghiên cứu: Các T/N phần hóa vô cơ lớp 9 THCS, đề xuất cải tiến một số thí nghiệm và một số biện pháp nâng cao hiệu quả sử dụng những thí nghiệm này. 5. PHẠM VI NGHIÊN CỨU - Một số bài học sử dụng thí nghiệm trong phần hóa vô cơ lớp 9 THCS. 12 - Đối tượng học sinh lớp 9 một số trường THCS ở huyện Tân Phú, tỉnh Đồng Nai. 6. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC Nếu đề xuất cải tiến và cách sử dụng thí nghiệm hợp lý sẽ góp phần nâng cao chất lượng sử dụng T/N hóa học của GV, từ đó nâng cao chất lượng giảng dạy bộ môn hóa học ở trường THCS huyện Tân Phú, tỉnh Đồng Nai. 7. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Phương pháp nghiên cứu lý luận: Nghiên cứu các tài liệu có liên quan tới thiết bị dạy học và T/N hóa học ở trường phổ thông; kĩ thuật thực hiện các T/N và phương pháp nâng cao hiệu quả sử dụng T/N trong quá trình dạy học. - Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: + Phương pháp quan sát. + Phương pháp trò chuyện, phỏng vấn. + Phương pháp điều tra thu thập thô