Luận văn Một số biện pháp nâng cao chất lượng rèn luyện kiến thức – Kĩ năng thí nghiệm trong chương trình hóa học 10 nâng cao cho học sinh theo hướng dạy học tích cực

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH Đỗ Thị Bích Ngọc MỘT SỐ BIỆN PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG RÈN LUYỆN KIẾN THỨC – KĨ NĂNG THÍ NGHIỆM TRONG CHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC 10 NÂNG CAO CHO HỌC SINH THEO HƯỚNG DẠY HỌC TÍCH CỰC LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC Thành phố Hồ Chí Minh – 2009 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH Đỗ Thị Bích Ngọc MỘT SỐ BIỆN PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG RÈN LUYỆN KIẾN THỨC – KĨ NĂNG THÍ NGHIỆM TRONG CHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC 10 NÂNG CAO CHO HỌC SINH THEO HƯỚNG DẠY HỌC TÍCH CỰC Chuyên ngành : Lý luận và phương pháp dạy học môn hóa học Mã số : 60 14 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. ĐẶNG THỊ OANH Thành phố Hồ Chí Minh – 2009 LỜI CẢM ƠN Sau một thời gian nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tôi xin bày tỏ sự biết ơn chân thành và sâu sắc đến: Các thầy cô giáo Khoa Hoá học trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh và trường Đại học Sư phạm Hà Nội là những thầy cô đã đào tạo và hướng dẫn để tôi có đủ khả năng thực hiện luận văn khoa học này. Tiến sĩ Trịnh Văn Biều, Trưởng Khoa Hoá học trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh, người thầy luôn quan tâm và dẫn dắt chúng tôi những bước đi đầu tiên trong lĩnh vực lý luận dạy học và đến với con đường khoa học. Đặc biệt xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS. TS. Đặng Thị Oanh, cô hướng dẫn khoa học của luận văn, là người đã tận tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu. Xin gởi lời cảm ơn đến các thầy cô giáo Tổ Hoá học và các em học sinh trường THPT Dưỡng Điềm, Trường THPT Trương Định và trường THPT Nguyễn Đình Chiểu tỉnh Tiền Giang đã tạo điều kiện để tôi hoàn thành tốt đợt thực nghiệm sư phạm. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và tình thân ái đến những người thân trong gia đình cùng bạn bè đồng nghiệp xa gần, là những người đã cùng tôi trao đổi và chia sẻ những khó khăn, kinh nghiệm trong suốt quá trình học tập cũng như thời gian thực hiện luận văn này. MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cảm ơn Danh mục các chữ viết tắt Danh mục các bảng Danh mục các hình MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1 Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI..........................5 1.1. Lịch sử vấn đề ......................................................................................................5 1.2. Phương hướng đổi mới phương pháp dạy học hoá học .......................................7 1.3. Dạy học tích cực...................................................................................................8 1.3.1. Khái niệm ......................................................................................................8 1.3.2. Những dấu hiệu đặc trưng của phương pháp dạy học tích cực.....................8 1.3.3. Một số PP đặc thù của bộ môn hoá học nhằm tích cực hoá hoạt động của HS ..9 1.3.4. Các biểu hiện của tính tích cực trong dạy học ............................................15 1.3.5. Một số biện pháp nâng cao tính tích cực cho HS.......................................16 1.4. Thí nghiệm trong dạy học hoá học ở trường phổ thông.....................................17 1.4.1. Vai trò của TNHH trong dạy học hoá học ..................................................17 1.4.2. Phân loại TN hoá học ..................................................................................18 1.4.3. Những yêu cầu sư phạm khi sử dụng thí nghiệm ........................................18 1.4.4. Chuẩn bị thí nghiệm cho giờ lên lớp ...........................................................20 1.4.5. Sử dụng TN khi nghiên cứu tài liệu mới......................................................20 1.4.6. Sử dụng TN khi luyện tập, ôn tập, tổng kết. ................................................23 1.4.7. Thí nghiệm ngoại khoá ................................................................................29 1.4.8. Hệ thống kiến thức về KNTN cho HS .........................................................30 1.4.9. Định hướng cải tiến hệ thống TNHH ở trường phổ thông ..........................32 1.5. Thực trạng sử dụng TNHH và BTHH ở trường phổ thông ..............................33 Chương 2. MỘT SỐ BIỆN PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG RÈN LUYỆN KIẾN THỨC – KĨ NĂNG THÍ NGHIỆM TRONG CHƯƠNG TRÌNH HOÁ HỌC 10 NÂNG CAO CHO HS THEO HƯỚNG DẠY HỌC TÍCH CỰC 2.1. Biện pháp 1: Sử dụng TN theo hướng dạy học tích cực ....................................35 2.1.1. Sử dụng TN khi nghiên cứu tài liệu mới......................................................35 2.1.2. Sử dụng TNTH của học sinh theo hướng tích cực.......................................41 2.1.3. Sử dụng thí nghiệm ngoại khoá gây hứng thú học tập ................................43 2.2. Biện pháp 2: Sử dụng bài tập thực nghiệm để rèn luyện KN thực hành ...........44 2.2.1. Bài tập về nhận biết, phân biệt chất .............................................................45 2.2.2. Bài tập tách chất, điều chế, thể hiện tính chất hoá học của một chất ...........54 2.2.3. Bài tập pha chế dd theo nồng độ yêu cầu, lắp ráp dụng cụ TN....................64 2.3. Biện pháp 3: Sử dụng bài tập giải thích hiện tượng TN và bài tập thực tiễn để rèn luyện KNTN ...............................................................................................65 2.4. Biện pháp 4: Sử dụng bài tập có hình vẽ, đồ thị theo hướng phát huy tính tích cực của HS ........................................................................................................80 2.5. Biện pháp 5: Sử dụng đề kiểm tra có hình vẽ, bài tập thực nghiệm và bài tập thực tiễn để rèn luyện KNTN cho HS...............................................................99 2.6. Một số giáo án minh hoạ ..................................................................................106 Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1. Mục đích thực nghiệm ....................................................................................107 3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm ...................................................................................107 3.3. Đối tượng và địa bàn thực nghiệm .................................................................107 3.4. Phương pháp thực nghiệm ..............................................................................107 3.5. Nội dung thực nghiệm ....................................................................................108 3.6. Kết quả thực nghiệm ......................................................................................108 3.7. Phân tích kết quả thực nghiệm ........................................................................117 KẾT LUẬN ............................................................................................................118 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BTHH : bài tập hoá học dd : dung dịch Dd : dung dịch GV : giáo viên HS : học sinh KN : kĩ năng KNTN : kĩ năng thí nghiệm NX : nhận xét PP : phương pháp PPDH : phương pháp dạy học PPKC : phương pháp kiểm chứng PPMH : phương pháp minh hoạ PPNC : phương pháp nghiên cứu PPNVĐ : phương pháp nêu vấn đề PTHH : phương trình hoá học PTN : phòng thí nghiệm QS : quan sát SBT : sách bài tập SGK : sách giáo khoa TCHH : tính chất hoá học TCVL : tính chất vật lí TN : thí nghiệm TNGV : thí nghiệm giáo viên TNHH : thí nghiệm hoá học TNHS : thí nghiệm học sinh THPT : trung học phổ thông TNTH : thí nghiệm thực hành DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1. Kết quả các bài kiểm tra .........................................................................108 Bảng 3.2. Bảng tổng hợp điểm các bài kiểm tra .....................................................109 Bảng 3.3. Số % HS đạt điểm Xi ..............................................................................111 Bảng 3.4. Số % HS đạt điểm Xi trở xuống..............................................................112 Bảng 3.5. Số % HS đạt yếu – kém, trung bình, khá và giỏi....................................112 Bảng 3.6. Giá trị các tham số đặc trưng..................................................................116 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1. Đồ thị đường luỹ tích bài kiểm tra 1 .......................................................113 Hình 3.2. Đồ thị đường luỹ tích bài kiểm tra 2 .......................................................113 Hình 3.3. Đồ thị đường luỹ tích bài kiểm tra 3 .......................................................114 Hình 3.4. Biểu đồ trình độ HS qua bài kiểm tra 1...................................................114 Hình 3.5. Biểu đồ trình độ HS qua bài kiểm tra 2...................................................115 Hình 3.6. Biểu đồ trình độ HS qua bài kiểm tra 3...................................................115 1 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Chúng ta vừa bước sang những năm đầu tiên của thế kỷ XXI, thế kỷ của những sự phát triển vượt bậc trong rất nhiều lĩnh vực và nhiều thành tựu mới về khoa học – kỹ thuật lần lượt ra đời. Trước xu thế phát triển chung của thế giới, đòi hỏi mỗi cá nhân phải chủ động tích cực hơn trong cuộc sống. Để đạt được mục đích đó chúng ta không thể không kể đến vai trò của giáo dục, vì vậy Đảng và Nhà Nước ta chủ trương “Về giáo dục và đào tạo, chúng ta phấn đấu để lĩnh vực này cùng với khoa học và công nghệ thực sự là quốc sách hàng đầu, thông qua việc đổi mới toàn diện giáo dục và đào tạo, phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao, chấn hưng nền giáo dục Việt Nam. Những biện pháp cụ thể là: đổi mới cơ cấu tổ chức, nội dung, phương pháp dạy và học theo hướng “chuẩn hoá, hiện đại hoá, xã hội hoá”. Phát huy trí sáng tạo, khả năng vận dụng, thực hành của người học” [19, tr 34]. Với xu hướng phát triển của nền giáo dục thế giới nói chung và giáo dục Việt Nam nói riêng, chúng ta phải thay đổi phương pháp dạy và học theo hướng tích cực, trong đó người học chuyển dần từ vai trò bị động sang chủ động, tích cực tiếp thu kiến thức. Hiện nay Giáo dục Việt Nam đang từng bước chuyển mình trong tất cả các cấp học, bậc học từ mầm non đến đại học và sau đại học. Mục tiêu của giáo dục không chỉ dạy cho học sinh lý thuyết mà còn rèn luyện kĩ năng thực hành cho HS như Bác Hồ đã nói “Học phải đi đôi với hành”. Bên cạnh đó giáo dục còn giúp các em chủ động và tích cực, phát huy trí sáng tạo trong quá trình tiếp nhận kiến thức trong nhà trường từ đó hình thành cho các em khả năng tự học khi các em rời ghế nhà trường. Với những yêu cầu đặt ra của giáo dục, bản thân mỗi giáo viên ngoài việc kế thừa từ những nền tảng của phương pháp dạy học truyền thống thì cũng cần phải thay đổi phương pháp dạy học theo hướng dạy học tích cực. Và trong đó, hoá học là môn học vừa lý thuyết vừa thực nghiệm, do vậy thí nghiệm cũng đóng vai trò quan trọng trong quá trình dạy học, nó giúp học sinh chuyển từ tư duy trừu tượng sang tư duy cụ thể .Thí nghiệm không chỉ là nguồn cung cấp kiến thức mà còn giúp các em 2 ôn tập, củng cố, hệ thống hóa kiến thức. Đồng thời thí nghiệm cũng giúp các em rèn luyện các thao tác tư duy như so sánh, tổng hợp, phân tích, qui nạp, đánh giá Bên cạnh đó thí nghiệm còn giúp học sinh có điều kiện rèn luyện kĩ năng thực hành, làm thực nghiệm khoa học từ đó giúp các em có tinh thần làm việc của nhà khoa học như tính kiên nhẫn, cẩn thận và củng cố niềm tin vào khoa học cũng như yêu thích môn hóa học. Hiện nay số lượng thí nghiệm trong chương trình phổ thông tương đối nhiều, thiết bị hóa chất được trang bị tương đối đầy đủ cho các trường đã tạo điều kiện thuận lợi cho giáo viên. Tuy nhiên, do hạn chế về thời gian, sự lúng túng của giáo viên về phương pháp dạy học đặc biệt là dạy thí nghiệm theo phương pháp nghiên cứu, đối chứng, xây dựng những tình huống có vấn đề và số lượng bài tập rèn luyện kĩ năng thí nghiệm (như bài tập thực nghiệm, bài tập có hình vẽ, đồ thị ) còn ít nên học sinh không có nhiều điều kiện để rèn luyện kiến thức – kĩ năng thí nghiệm theo hướng dạy học tích cực. Là một giáo viên đang trực tiếp giảng dạy hóa học ở trường phổ thông, với mong muốn sử dụng có hiệu quả các TNHH, qua đó rèn luyện kiến thức - kỹ năng TN cho HS nhằm nâng cao chất lượng dạy học hóa học ở trường THPT và góp phần nâng cao chất lượng giáo dục, tác giả đã lựa chọn đề tài: “ Một số biện pháp nâng cao chất lượng rèn luyện kiến thức - kĩ năng thí nghiệm trong chương trình hóa học 10 nâng cao cho HS theo hướng dạy học tích cực”. 2. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu và đề xuất một số biện pháp góp phần nâng cao chất lượng rèn luyện kiến thức - KNTN trong chương trình hóa học 10 nâng cao cho HS theo hướng dạy học tích cực nhằm nâng cao chất lượng học tập môn hóa học. 3. Nhiệm vụ đề tài  Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài: - Sự đổi mới PPDH hóa học theo hướng dạy học tích cực. - Vai trò, ý nghĩa của TN hoá học trong dạy học hóa học. - Các PP sử dụng TNHH theo hướng dạy học tích cực. 3 - Tìm hiểu thực trạng việc sử dụng TN hoá học ở các trường THPT.  Xác định hệ thống các kiến thức về KNTN hoá học trong chương trình hóa học 10 nâng cao.  Đề xuất một số biện pháp nâng cao chất lượng rèn luyện kiến thức – KNTN cho HS THPT theo hướng dạy học tích cực.  Thực nghiệm sư phạm: nhằm kiểm tra, đánh giá hiệu quả biện pháp đề xuất trong đề tài. 4. Khách thể và đối tượng nghiên cứu  Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học môn Hóa học ở trường THPT.  Đối tượng nghiên cứu: Biện pháp nâng cao chất lượng rèn luyện kiến thức – KNTN hoá học trong chương trình hóa học 10 nâng cao. 5. Phạm vi nghiên cứu - Các thí nghiệm hóa học và bài tập thực nghiệm trong chương trình hóa học 10 nâng cao. - Địa bàn nghiên cứu: một số trường THPT trong tỉnh Tiền Giang. - Thời gian thực hiện đề tài: từ 01/05/2008 đến 30/07/2009. 6. Giả thuyết khoa học Việc nâng cao chất lượng rèn luyện kiến thức - KNTN cho HS THPT theo hướng dạy học tích cực với các biện pháp khác nhau sẽ góp phần nâng cao chất lượng dạy học hóa học ở trường THPT. 7. Phương pháp và các phương tiện nghiên cứu  Phương pháp nghiên cứu - Nhóm phương pháp nghiên cứu lí luận: nghiên cứu, phân tích các tài liệu có liên quan đến đề tài + Nghiên cứu tài liệu lí luận dạy học có liên quan đến TNHH. + Nghiên cứu tài liệu lí luận dạy học có liên quan đến việc sử dụng các phương tiện kỹ thuật dạy học trong dạy học hóa học. + Nghiên cứu lý luận về việc xây dựng các bài tập thực nghiệm, bài tập hình vẽ, bài tập thực tiễn. 4 + Nghiên cứu nội dung, cấu trúc chương trình hóa học lớp 10 nâng cao. - Nhóm các phương pháp thực tiễn: + Quan sát, thăm lớp, dự giờ, trao đổi với GV, HS. + Thực nghiệm sư phạm: nhằm kiểm chứng các kết quả nghiên cứu và khả năng thực hiện trong thực tế. - Áp dụng phương pháp thống kê toán học để xử lý số liệu thực nghiệm sư phạm.  Phương tiện nghiên cứu - Các loại tài liệu tham khảo: báo, tạp chí, sách (sách giáo khoa 10, sách giáo viên 10, sách bài tập 10, các sách tham khảo hóa học ở trường THPT), - Một số trang web. 8. Điểm mới của đề tài - Lựa chọn và hệ thống các TN khi nghiên cứu tài liệu mới theo hướng tích cực trong SGK 10 nâng cao. - Đề xuất một số biện pháp rèn luyện kĩ năng TN cho HS lớp 10 theo hướng dạy học tích cực. - Lựa chọn, xây dựng hệ thống bài tập thực nghiệm, bài tập hình vẽ và đề xuất phương pháp sử dụng chúng nhằm rèn luyện kiến thức - KNTN cho HS. 5 Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. Lịch sử vấn đề Cùng nghiên cứu về vấn đề tài TNHH phổ thông có một số luận văn, luận án như sau:  Luận án TS “Một số biện pháp nâng cao hiệu quả rèn luyện kĩ năng dạy học hóa học cho sinh viên trường Đại học Sư phạm” – Tác giả Trịnh văn Biều [6]. Luận án đề cập đến một số biện pháp nâng cao hiệu quả rèn luyện KN dạy học trong đó có KN sử dụng TN và các phương tiện trực quan khác với đối tượng sinh viên ĐHSP. Trong luận án đã đề xuất hệ thống các KNTN cần rèn cho sinh viên đó cũng là những cơ sở lý luận để chúng tôi tham khảo và làm căn cứ cho luận văn của chúng tôi.  Luận án tiến sĩ “Sử dụng phương tiện trực quan và phương tiện kĩ thuật dạy học để nâng cao chất lượng dạy học môn hoá học lớp 10, 11 ở trường THPT” - Tác giả Nguyễn Đức Dũng [18]. Nội dung của luận án nghiên cứu việc sử dụng các phương tiện trực quan trong đó có TNHH, luận án cũng có đề cập đến việc sử dụng TNHH trong dạy học ở phổ thông, tuy nhiên luận án chỉ đề cập đến PPDH của GV chưa đi sâu vào việc rèn luyện các kiến thức KNTN cho HS phổ thông thông qua TN và BTHH.  Luận văn thạc sĩ “Nâng cao chất lượng thực hành thí nghiệm PPDH hoá học ở trường Đại học Sư phạm bằng phương pháp tự học có hướng dẫn theo môđun” – Tác giả Hoàng Thị Bắc [2]. Luận văn đề cập đến việc rèn luyện năng lực tự học cho đối tượng sinh viên ĐHSP về việc rèn KNTN hoá học phổ thông .  Luận văn thạc sĩ “Thiết kế giáo trình điện tử và áp dụng PPDH vi mô để rèn luyện một số kĩ năng dạy học, góp phần nâng cao năng lực tự học cho SV khoa Hóa học – ĐHSP” – Tác giả Nguyễn Thị Kim Ánh [1]. 6 Nội dung của luận văn đề cập đến các biện pháp rèn luyện KNTN hoá học phổ thông cho đối tượng sinh viên ĐHSP.  Luận văn thạc sĩ “Một số biện pháp nâng cao chất lượng rèn luyện kiến thức kĩ năng thí nghiệm cho HS THCS theo hướng dạy học tích cực” - Tác giả Nguyễn Thị Đào [20]. Nội dung luận văn đề cập đến vấn đề nghiên cứu các biện pháp rèn luyện kiến thức KNTN cho HS thông qua sử dụng TN và bài tập có liên quan đến KNTN khi nghiên cứu bài mới, khi hoàn thiện kiến thức KNTN, khi kiểm tra đánh giánhưng phạm vi nghiên cứu của luận văn là môn hoá học THCS. Ngoài ra còn có một số khoá luận tốt nghiệp của sinh viên về TNHH: - Thiết kế một số thí nghiệm hoá công nghiệp cho sinh viên năm thứ 3 Khoa Hoá, của tác giả Vũ Độ [22]. - Sử dụng hình ảnh, mô hình, phim thí nghiệm, phim tư liệu trong thiết kế giáo án điện tử trên Powerpoint, của tác giả Nguyễn Thanh Hiền [24]. - Thiết kế một số thí nghiệm phổ thông bằng phần mềm Macromedia Flash MX 2004, của tác giả Hoàng Thị Hải lý [27]. - Lập Website bằng phần mềm Dream Weaver về những thí nghiệm lượng nhỏ của hoá học hữu cơ được thiết kế bằng phần mềm Powerpoint, của tác giả Lương Công Thắng [39]. - Những thí nghiệm hoá học vui, của tác giả Trần Thị Ngọc Diễm [17]. - Thiết kế thí nghiệm hoá học 11 bằng phần mềm Macromedia Flash Professional 8., của tác giả Trần Khôi Nguyên [29]. - Thiết kế thí nghiệm hoá học 11 bằng phần mềm Macromedia Flash 8.0, của tác giả Nguyễn Thái Bình [7]. - Thiết kế mô hình thí nghiệm hoá học 10 bằng phần mềm Macromedia Flash Professional 8., của tác giả Phan Thị Minh Thu [36]. Nội dung của những khoá luận tốt nghiệp trên đề cập đến vấn đề: thiết kế các thí nghiệm hoá học bằng các phần mềm tin học, việc sử dụng hình ảnh, mô hình, phim thí nghiệm, phim tư liệu trong thiết kế giáo án điện tử trên Powerpoint, những 7 thí nghiệm hoá học vui. Tuy nhiên các khoá luận tốt nghiệp trên chưa đi sâu vào nghiên cứu các biện pháp có thể rèn luyện KNTN cho HS. Vì vậy chúng tôi đã nghiên cứu và nêu ra một số biện pháp sử dụng TN và BTHH để rèn luyện KNTN cho HS lớp 10 nâng cao theo hướng dạy học tích cực. 1.2. Phương hướng đổi mới phương pháp dạy học hoá học 1.2.1. Phương hướng chung Xuất phát từ nhu cầu chung của xã hội cũng như sự phát triển mạnh mẽ của nhiều lĩnh vực trên thế giới như khoa học kỹ thuật, công nghệ thông tin đòi hỏi mỗi quốc gia phải có nguồn nhân lực tốt, năng động, sáng tạo. Từ thực tế đó, Giáo dục Việt Nam cũng từng bước đổi mới về PPDH nhằm phát huy tính chủ động, tích cực, sáng tạo cho HS từ đó góp phần đào tạo nguồn nhân lực cho sự phát triển của đất nước. Với quan điểm trên, các PPDH đang được hoàn thiện và đổi mới theo hướng dạy