Luận văn Xây dựng hệ thống lý thuyết và bài tập cho học sinh trung bình - Yếu phần kim loại lớp 12 cơ bản trung học phổ thông

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH ____________________________________________________ Lương Thị Hương XÂY DỰNG HỆ THỐNG LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP CHO HỌC SINH TRUNG BÌNH - YẾU PHẦN KIM LOẠI LỚP 12 CƠ BẢN TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH ____________________________________________________ Lương Thị Hương XÂY DỰNG HỆ THỐNG LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP CHO HỌC SINH TRUNG BÌNH - YẾU PHẦN KIM LOẠI LỚP 12 CƠ BẢN TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Chuyên ngành : Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn hóa học Mã số : 62 14 10 03 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. LÊ PHI THÚY THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - 2011 LỜI CẢM ƠN Luận văn này là một công trình nghiên cứu khoa học rất quan trọng đối với bản thân tôi. Bởi trong quá trình thực hiện, tôi có điều kiện tổng hợp, củng cố kiến thức và đúc kết lại các kinh nghiệm mà tôi và các đồng nghiệp của mình đã tích lũy được trong quá trình công tác. Để hoàn thành luận văn, ngoài sự cố gắng và nỗ lực của bản thân, tôi đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo, các đồng nghiệp, các HS và người thân. Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến: - TS.Lê Phi Thúy và TS.Trang Thị Lân đã cho tôi những góp ý chuyên môn vô cùng quý báu, cũng như luôn quan tâm và động viên tôi trước những khó khăn khi thực hiện đề tài. - PGS.TS.Trịnh Văn Biều đã giúp đỡ tôi rất nhiều khi tôi gặp trở ngại trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu. - Tất cả các thầy cô đã giảng dạy tôi trong quá trình học tập, đã cung cấp kiến thức và tư liệu để tôi có thể hoàn thành luận văn. - Các đồng nghiệp đã hỗ trợ tôi về chuyên môn trong quá trình giảng dạy. - Ban Giám hiệu và tập thể tổ hóa trường THPT Nguyễn Huệ, nơi tôi đang công tác, đã giúp đỡ và tạo điều kiện tốt nhất để tôi học cao học và hoàn thành luận văn. - Giáo viên và học sinh các trường thực nghiệm đã hợp tác và hỗ trợ cho tôi. - Cuối cùng là gia đình tôi, những người luôn tạo điều kiện tốt nhất về tinh thần, vật chất luôn bên cạnh tôi trong suốt thời gian tôi thực hiện luận văn. Một lần nữa, tôi xin gửi đến tất cả mọi người lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất. Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2011 Lương Thị Hương MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .................................................................................... 3 DANH MỤC CÁC BẢNG .................................................................................................... 4 DANH MỤC CÁC HÌNH ..................................................................................................... 4 MỞ ĐẦU ................................................................................................................................... 5 CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ..................................... 8 1.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu ..................................................................................... 8 1.2. Cơ sở lý thuyết trong bộ môn hóa học ....................................................................... 9 1.2.1. Tầm quan trọng của lý thuyết đối với việc học bộ môn hóa học ............................. 9 1.2.2. Các học thuyết cơ bản ............................................................................................. 9 1.2.3. Các định luật hóa học cơ bản ............................................................................... 11 1.2.4. Các khái niệm cơ bản ............................................................................................ 12 1.3. Bài tập hóa học ........................................................................................................... 13 1.3.1. Khái niệm bài tập hóa học .................................................................................... 13 1.3.2. Tác dụng của bài tập hóa học ............................................................................... 13 1.3.3. Phân loại bài tập hóa học ..................................................................................... 14 1.3.4. Điều kiện giúp học sinh giải tốt bài tập hóa học .................................................. 15 1.3.5. Một số dạng bài tập phần hóa vô cơ lớp 12 .......................................................... 15 1.4. Một vài vấn đề về học sinh trung bình - yếu môn hóa ............................................ 17 1.4.1. Nhận diện học sinh trung bình - yếu ..................................................................... 17 1.4.2. Nguyên nhân học sinh học yếu .............................................................................. 18 1.4.3. Những khó khăn khi dạy học sinh trung bình - yếu ............................................... 20 1.5. Thực trạng dạy và học hóa học đối với học sinh trung bình - yếu ở một số trường THPT tại TP.HCM ............................................................................................................... 21 1.5.1. Mục đích điều tra .................................................................................................. 21 1.5.2. Đối tượng điều tra ................................................................................................. 21 1.5.3. Phương pháp điều tra ............................................................................................ 21 1.5.4. Tiến trình điều tra.................................................................................................. 21 1.5.5. Kết quả điều tra ..................................................................................................... 21 Tóm tắt chương 1 .................................................................................................................. 30 CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP CHƯƠNG “KIM LOẠI KIỀM - KIM LOẠI KIỀM THỔ - NHÔM” LỚP 12 CƠ BẢN DÙNG CHO HỌC SINH TRUNG BÌNH - YẾU .............................................................................. 31 2.1. Nội dung chương “Kim loại kiềm - Kim loại kiềm thổ - Nhôm” ........................... 31 2.2. Phương pháp dạy học chương “Kim loại kiềm - Kim loại kiềm thổ - Nhôm” ..... 31 2.2.1. Những định hướng khi dạy học ............................................................................. 31 2.2.2. Các phương pháp dạy học được sử dụng chủ yếu trong chương.......................... 32 2.3. Một số chú ý để nâng cao chất lượng dạy học cho từng dạng bài ......................... 34 2.3.1. Dạng bài truyền thụ kiến thức mới ........................................................................ 34 2.3.2. Dạng bài ôn tập, luyện tập nhằm củng cố và hoàn thiện kiến thức ...................... 35 2.3.3. Dạng bài thực hành hóa học ................................................................................. 35 2.3.4. Dạng bài kiểm tra đánh giá kiến thức ................................................................... 36 2.4. Xây dựng hệ thống lý thuyết chương “Kim loại kiềm - Kim loại kiềm thổ - Nhôm” dùng cho học sinh trung bình - yếu ....................................................................... 38 2.4.1. Nguyên tắc xây dựng ............................................................................................. 38 2.4.2. Quy trình xây dựng hệ thống lý thuyết .................................................................. 39 2.4.1. Giới thiệu tổng quan về hệ thống lý thuyết chương “Kim loại kiềm - Kim loại kiềm thổ - Nhôm” ................................................................................................................ 40 2.4.3. Hệ thống lý thuyết chương “Kim loại kiềm - Kim loại kiềm thổ - Nhôm” ........... 41 2.5. Xây dựng hệ thống bài tập chương “Kim loại kiềm – Kim loại kiềm thổ - Nhôm" dùng cho HS trung bình - yếu ............................................................................................. 47 2.5.1. Nguyên tắc xây dựng ............................................................................................. 47 2.5.2. Quy trình xây dựng hệ thống bài tập ..................................................................... 48 2.5.3. Giới thiệu tổng quan về hệ thống bài tập chương “Kim loại kiềm - Kim loại kiềm thổ - Nhôm” ......................................................................................................................... 49 2.5.4. Bài tập dùng cho bài “Kim loại kiềm và hợp chất quan trọng của kim loại kiềm” 50 2.5.5. Bài tập dùng cho bài “Kim loại kiềm thổ và hợp chất quan trọng của kim loại kiềm thổ” ............................................................................................................................. 58 2.5.6. Bài tập dùng cho bài “Nhôm và hợp chất của nhôm” .......................................... 70 2.5.7. Bài tập dùng cho bài “Luyện tập tính chất của kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ và hợp chất của chúng” ....................................................................................................... 78 2.5.8. Bài tập dùng cho bài “Luyện tập nhôm” .............................................................. 93 2.6. Thiết kế các bài lên lớp có sử dụng hệ thống lý thuyết và bài tập đã xây dựng vào dạy học ................................................................................................................................. 106 2.6.1. Bài “Kim loại kiềm và hợp chất quan trọng của kim loại kiềm” ........................ 106 2.6.2. Bài “Kim loại kiềm thổ và hợp chất quan trọng của kim loại kiềm thổ” ............ 117 2.6.3. Bài “Nhôm và hợp chất của nhôm” .................................................................... 130 2.6.4. Bài “Luyện tập tính chất của kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ và hợp chất của chúng” 139 2.6.5. Bài “Luyện tập nhôm và hợp chất của nhôm” .................................................... 139 2.6.6. Bài “Thực hành tính chất của natri, magie, nhôm và hợp chất của chúng” ...... 139 Tóm tắt chương 2 ................................................................................................................ 139 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ..................................................................... 141 3.1. Mục đích thực nghiệm ............................................................................................ 141 3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm ........................................................................................... 141 3.3. Đối tượng và thời gian thực nghiệm ....................................................................... 141 3.4. Tiến hành thực nghiệm ........................................................................................... 142 3.5. Kết quả thực nghiệm ............................................................................................... 146 3.6. Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm ................................................................. 157 Tóm tắt chương 3 ................................................................................................................ 158 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................................. 160 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................... 163 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT NỘI DUNG VIẾT TẮT Bảng tuần hoàn Dung dịch Điện phân nóng chảy Điện phân dung dịch Đối chứng Giáo viên Học sinh Kim loại kiềm Kim loại kiềm thổ phenolphtalein Phản ứng hóa học Phương pháp dạy học Phương trình phản ứng Sách giáo khoa Sách bài tập Thực nghiệm sư phạm Thực nghiệm Tính chất vật lí Tính chất hóa học Trung học phổ thông BTH dd Đpnc Đpdd ĐC GV HS KLK KLKT p.p PƯHH PPDH PTPƯ SGK SBT TNSP TN TCVL TCHH THPT DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1: Danh sách lớp TN và ĐC ..................................................................... 119 Bảng 3.2: Kết quả học tập HKI môn hóa của lớp TN và ĐC .............................. 120 Bảng 3.3: Phân phối kết quả bài kiểm tra 15’ ...................................................... 123 Bảng 3.4: Phân phối tần số lũy tích bài kiểm tra 15’ ........................................... 124 Bảng 3.5: Kết quả bài kiểm tra 15’ phân loại yếu-kém, trung bình, khá, giỏi ..... 124 Bảng 3.6: Tổng hợp các tham số đặc trưng bài kiểm tra 15’ ............................... 125 Bảng 3.7: Phân phối kết quả bài kiểm tra 1 tiết. ................................................. 129 Bảng 3.8:. Phân phối tần số lũy tích kết quả bài kiểm tra 1 tiết. ......................... 130 Bảng 3.9: Kết quả bài kiểm tra 1 tiết phân loại yếu-kém, trung bình, khá, giỏi .. 130 Bảng 3.10: Tổng hợp các tham số đặc trưng bài kiểm tra 1 tiết .......................... 131 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1: Đồ thị đường lũy tích kết quả bài kiểm tra 15’ lớp TN1-ĐC1 ............ 125 Hình 3.2: Đồ thị đường lũy tích kết quả bài kiểm tra 15’ lớp TN2-ĐC2 ............ 126 Hình 3.3: Đồ thị đường lũy tích kết quả bài kiểm tra 15’ lớp TN3-ĐC3 ............ 126 Hình 3.4: Đồ thị đường lũy tích kết quả bài kiểm tra 15’ lớp TN4-ĐC4 ............ 127 Hình 3.5: Đồ thị đường lũy tích kết quả bài kiểm tra 15’ lớp TN5-ĐC5 ............ 127 Hình 3.6: Đồ thị đường lũy tích kết quả bài kiểm tra 15’ lớp TN6-ĐC6 ............ 128 Hình 3.7: Đồ thị đường lũy tích kết quả bài kiểm tra 15’ các lớp TN-ĐC ......... 128 Hình 3.8: Đồ thị đường lũy tích kết quả bài kiểm tra 1 tiết lớp TN1-ĐC1 .......... 131 Hình 3.9: Đồ thị đường lũy tích kết quả bài kiểm tra 1 tiết lớp TN2-ĐC2 .......... 132 Hình 3.10: Đồ thị đường lũy tích kết quả bài kiểm tra 1 tiết lớp TN3-ĐC3 ........ 132 Hình 3.11: Đồ thị đường lũy tích kết quả bài kiểm tra 1 tiết lớp TN4-ĐC4 ........ 133 Hình 3.12: Đồ thị đường lũy tích kết quả bài kiểm tra 1 tiết lớp TN5-ĐC5 ........ 133 Hình 3.13: Đồ thị đường lũy tích kết quả bài kiểm tra 1 tiết lớp TN6-ĐC6 ........ 134 Hình 3.14: Đồ thị đường lũy tích kết quả bài kiểm tra 1 tiết các lớp TN-ĐC ..... 134 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Dạy học là một nghệ thuật. Nếu đối tượng của quá trình dạy học là học sinh (HS) khá - giỏi thì việc dạy học yêu cầu người giáo viên (GV) phải có trình độ chuyên môn sâu rộng. Nhưng, nếu đối tượng là HS trung bình - yếu thì việc dạy học lại đặt ra cho người GV nhiều thách thức hơn, đặc biệt là về năng lực sư phạm. Đó là sự khéo léo trong việc lôi cuốn HS, giúp HS nắm bắt được cốt lõi của bài học, có được hệ thống lý thuyết và bài tập phù hợp, hiểu biết về tâm lý, hoàn cảnh của từng HS, sự kiên nhẫn, lòng yêu trẻ làm cho HS yêu thích và tích cực học tốt môn học. Xuất phát từ việc dạy và học hóa học một trường vùng ven - nơi tôi đang công tác, có tỉ lệ HS trung bình - yếu cao, những GV như tôi đã gặp rất nhiều khó khăn. GV gặp khó khăn trong việc xác định nội dung cần giảng dạy khi lỗ hổng kiến thức của HS ở các lớp trước quá nhiều, khả năng tư duy hạn chế, tâm lý chán nản, lười học Điều này càng khó khăn và lúng túng hơn đối với các GV trẻ khi mà kinh nghiệm dạy học còn hạn chế. Vì khó xác định được nội dung kiến thức và phương pháp dạy học (PPDH) thích hợp cho HS trung bình - yếu nên nhiều GV chưa xây dựng được hệ thống lý thuyết và bài tập phù hợp với khả năng tư duy của đối tượng HS này. Để có một hệ thống lý thuyết và bài tập phù hợp với đối tượng HS trung bình - yếu, giúp GV tham khảo nhằm nâng cao hiệu quả giảng dạy thiết nghĩ là việc rất cần thiết. Chính những lí do đó mà tôi đã lựa chọn để nghiên cứu đề tài: “XÂY DỰNG HỆ THỐNG LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP CHO HỌC SINH TRUNG BÌNH - YẾU PHẦN KIM LOẠI LỚP 12 CƠ BẢN - THPT”. 2. Mục đích nghiên cứu Xây dựng hệ thống lý thuyết và bài tập phần Kim loại kiềm (KLK)- Kim loại kiềm thổ (KLKT) - Nhôm hỗ trợ việc dạy và học cho đối tượng HS trung bình - yếu, giúp HS nắm vững kiến thức căn bản về lý thuyết và có kĩ năng giải các bài tập cơ bản, kích thích hứng thú học tập cho HS, góp phần nâng cao hiệu quả dạy và học bộ môn hóa học. 3. Đối tượng và khách thể nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Việc xây dựng hệ thống lý thuyết và bài tập chương “Kim loại kiềm - Kim loại kiềm thổ - Nhôm” lớp 12 cơ bản - trung học phổ thông (THPT) dùng cho lớp có tỉ lệ HS trung bình - yếu cao. - Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học hóa học ở trường THPT. 4. Nhiệm vụ của đề tài - Nghiên cứu tổng quan vấn đề. - Nghiên cứu cơ sở lý luận: + Tầm quan trọng của cơ sở lý thuyết đối với việc học bộ môn hóa học. + Cơ sở lý thuyết về bài tập hóa học. + Những vấn đề về HS trung bình - yếu: nhận diện HS trung bình - yếu, nguyên nhân HS học yếu môn hóa, những khó khăn khi dạy học cho HS trung bình - yếu. - Nghiên cứu cơ sở thực tiễn: Điều tra thực trạng việc dạy và học đối với HS trung bình - yếu môn hóa ở một số trường THPT tại TP.HCM. - Nội dung và PPDH chương “Kim loại kiềm - Kim loại kiềm thổ - Nhôm” lớp 12 cơ bản - THPT. - Xây dựng hệ thống lý thuyết và bài tập chương “Kim loại kiềm - Kim loại kiềm thổ - Nhôm” lớp 12 cơ bản - THPT dùng cho HS trung bình - yếu. - Thiết kế các bài lên lớp có sử dụng hệ thống lý thuyết và bài tập đã xây dựng để dạy cho HS trung bình - yếu môn hóa lớp 12 cơ bản - THPT. - Thực nghiệm sư phạm (TNSP) nhằm kiểm tra và đánh giá hiệu quả của hệ thống lý thuyết và bài tập đã xây dựng. - Kết luận và kiến nghị. 5. Phạm vi nghiên cứu Nội dung lý thuyết và bài tập hóa học được giới hạn trong chương “Kim loại kiềm - Kim loại kiềm thổ - Nhôm” lớp 12 cơ bản - THPT. 6. Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng được một hệ thống lý thuyết và bài tập cơ bản tốt, kết hợp với phương pháp giảng dạy phù hợp, GV sẽ giúp HS trung bình - yếu giải quyết được những khó khăn trong việc học hóa, kích thích hứng thú học tập cho HS, góp phần nâng cao hiệu quả dạy và học hóa học. 7. Phương pháp nghiên cứu • Nhóm phương pháp nghiên cứu lý luận gồm phân tích, tổng hợp, hệ thống hóa lý thuyết và xây dựng hệ thống bài tập. • Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn bao gồm: - Điều tra cơ bản để tìm hiểu thực trạng việc dạy và học hóa học ở các lớp có tỉ lệ HS trung bình - yếu cao, nắm bắt trình độ HS, khả năng lĩnh hội kiến thức để xây dựng hệ thống lý thuyết và bài tập phối hợp với các PPDH phù hợp. - Phương pháp chuyên gia. - TNSP để đánh giá kết quả. • Phương pháp toán học: xử lý số liệu TN bằng thống kê toán học. 8. Điểm mới của đề tài - Khảo sát thực trạng, tìm ra nguyên nhân HS học yếu môn hóa ở trường THPT, đề xuất các biện pháp nhằm nâng cao hiệu quả dạy học cho từng dạng bài các lớp có tỉ lệ HS trung bình - yếu cao. - Xây dựng được hệ thống lý thuyết và bài tập nhằm nâng cao hiệu quả dạy học chương “Kim loại kiềm – Kim loại kiềm thổ - Nhôm” lớp 12 cơ bản - THPT. - Xây dựng hệ thống câu hỏi chuẩn bị bài bám sát chuẩn kiến thức, kĩ năng và phù hợp với lớp có nhiều trình độ, trong đó tỉ lệ HS trung bình - yếu cao. - Sưu tập và sắp xếp một số video thí nghiệm theo từng bài, để hỗ trợ cho việc dạy của GV và việc học của HS. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu Giáo dục - Đào tạo đang đứng trước nhiều thách thức và cơ hội. Bên cạnh những thành tựu bước đầu đã đạt được, ngành giáo dục đang phải đối mặt với nhiều vấn đề lớn, trong đó phải kể đến tỉ lệ HS yếu - kém và những hậu quả của nó để lại nếu không được giải quyết kịp thời. Một số đề tài nghiên cứu về PPDH trong những năm gần đây đã đạt được những thành công nhất định trong việc hướng đến đối tượng HS yếu - kém, góp phần nâng cao chất lượng dạy học trong thời đại mới: − Phương pháp bồi dưỡng HS học yếu môn hóa học lấy lại căn bản, khóa luận tốt nghiệp (1996) của sinh viên Trần Thị Hoài Phương (ĐHSP TP.HCM) đã tiến hành điều tra tình hình HS học yếu môn hóa ở một số trường T