(SKKN 2022) vận dụng lí thuyết mô đun để xây dựng hệ thống bài tập nhằm nâng cao hiệu quả dạy học cho học sinh lớp 10 trường THPT lang chánh chương 5 halogen, SGK hóa học 10

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁTRƯỜNG THPT LANG CHÁNH SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM VẬN DỤNG LÍ THUYẾT MÔ ĐUN ĐỂ XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ DẠY HỌC CHO HỌC SINH LỚP 10 TRƯ

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ

TRƯỜNG THPT LANG CHÁNH

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

VẬN DỤNG LÍ THUYẾT MÔ ĐUN ĐỂ XÂY DỰNG HỆ THỐNG

BÀI TẬP NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ DẠY HỌC

CHO HỌC SINH LỚP 10 TRƯỜNG THPT LANG CHÁNH (Chương 5: Halogen, SGK Hóa học 10, Chương trình cơ bản)

Người thực hiện: Lê Thị Tuyết

SKKN thuộc lĩnh vực: Hóa học

MỤC LỤC

2.3 Xây dựng hệ thống bài tập vận dụng lí thuyết mô đun 9-13 2.4 Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động

giáo dục, với bản thân, đồng nghiệp và nhà trường 13

1 MỞ ĐẦU

1.1 Lí do chọn đề tài:

Trong những năm gần đây, hoạt động dạy - học môn Hóa học đã có sự đổi mới toàn diện, trong đó có sự đổi mới về cách thức xây dựng và sử dụng bài tập hóa học, đáp ứng yêu cầu của Đảng đặt ra Có thể nói hóa học là một bộ môn khoa học vừa lí thuyết vừa thực nghiệm, cả lí thuyết và bài tập đều có tác dụng rèn luyện và phát triển tư duy cho học sinh, có vai trò quan trọng trong sự phát triển năng lực nhận thức và khả năng tư duy của học sinh, cung cấp những tri thức khoa học phổ thông, cơ bản về các chất, sự biến đổi chất,… Ngày nay, dạy và học là dạy cách tư duy, học cách tư duy, lấy học sinh làm trung tâm thay cho cách dạy - học truyền thống Việc giải bài tập hóa học giúp học sinh

ôn tập, củng cố kiến thức lí thuyết đã học, vận dụng vào giải thích các hiện tượng của thế giới tự nhiên quan sát được, giải quyết vấn đề trong cuộc sống, ý thức bảo vệ môi trường, gắn khoa học với thực tiễn,… Qua đó mỗi học sinh có

sự đam mê, tò mò, sự yêu thích với khoa học và bộ môn hóa học Bài tập hóa học vừa là mục đích, vừa là nội dung Nhưng trên thực tế có rất nhiều giáo viên (GV) sử dụng bài tập hóa học chưa khoa học, chưa đúng mục đích và không phù hợp với đối tượng HS làm cho hiệu quả mang lại không cao trong khi phương pháp xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập hóa học còn chưa phù hợp

GV thường sử dụng bài tập theo tài liệu có sẵn, chưa thực sự đầu tư thời gian

để xây dựng hệ thống bài tập phong phú và có sự phân hóa, sự đa dạng trong nội dung và hình thức Các bài tập đều sử dụng chung áp đặt cho tất cả các đối tượng, chưa thực sự coi trọng việc phát triển năng lực tư duy, năng lực giải quyết vấn đề cho HS Đôi khi, giáo viên còn chưa chờ đợi sự suy nghĩ, tư duy

từ phía học sinh khi tiếp nhận bài tập mà vội vàng đưa ra đáp án để giải được

số lượng bài tập nhiều hơn, điều này do cả lí do khách quan và chủ quan Do vậy, xây dựng hệ thống bài tập trên cơ sở lí thuyết mô đun là một việc làm cần thiết giúp học sinh phát huy tính tích cực chủ động, phát triển năng lực giao tiếp, năng lực hợp tác trong tập thể đồng thời tăng tính linh hoạt, mềm dẻo cho

GV và HS

Với những lí do trên và mong muốn xây dựng một hệ thống bài tập hóa học chất lượng tốt để giúp học sinh phát triển năng lực một cách toàn diện nhất, nâng cao chất lượng dạy học, tôi chọn đề tài nghiên cứu “Vận dụng lí thuyết

mô đun để xây dựng hệ thống bài tập nhằm nâng cao hiệu quả dạy học cho học sinh lớp 10 trường THPT Lang Chánh" (Chương 5: Halogen, SGK Hóa học 10, Chương trình cơ bản).

1.2 Mục đích nghiên cứu:

Nghiên cứu và làm rõ tác dụng của bài tập hóa học, cách thức và quy trình xây dựng hệ thống bài tập trên cơ sở lí thuyết mô đun giúp nâng cao hiệu quả

dạy học hóa học cấp trung học phổ thông, đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục của nước ta

1.3 Đối tượng nghiên cứu:

Việc vận dụng lí thuyết mô đun để xây dựng hệ thống bài tập nhằm nâng cao hiệu quả dạy học phần halogen ở trường phổ thông

1.4 Phương pháp nghiên cứu:

- Phương pháp nghiên cứu lí luận:

+ Đọc và nghiên cứu về cơ sở lí luận đổi mới phương pháp dạy học hóa học trên thế giới và Việt Nam

+ Đọc và nghiên cứu về hệ thống bài tập hóa học cho học sinh trung học phổ thông

+ Sử dụng phối hợp các phương pháp: phân tích, tổng hợp, phân loại, hệ thống hóa và khái quát hóa được nét đặc trưng cơ sở lí thuyết và nội dung của đề tài

- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

+ Phương pháp quan sát: Thực hiện quan sát các hoạt động dạy của GV, hoạt động học của HS, thăm lớp, dự giờ; quan sát thực trạng sử dụng bài tập của học sinh

+ Phương pháp đàm thoại: Trao đổi, trò chuyện với GV, HS

+ Phương pháp điều tra

+ Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Sử dụng bài tập đã thiết kế, so sánh với lớp đối chứng để rút ra những kinh nghiệm, mở rộng kết quả nghiên cứu

- Phương pháp xử lí số liệu

Sử dụng các phương pháp phân tích thống kê toán học trong khoa học giáo

dục để xử lí, phân tích các số liệu Từ đó kiểm định giả thiết khoa học và tính khả thi của đề tài

2 NỘI DUNG

2.1 Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm

2.1.1 Lý thuyết môn đun:

Theo từ điển bách khoa quốc tế về giáo dục của nhóm G7-1985: Mô đun dạy học là đơn vị hướng dẫn học và độc lập, tập trung chủ yếu vào một số mục tiêu xác định rõ ràng Nội dung các mô đun bao gồm các tài liệu và hướng dẫn cần thiết để thực hiện mục tiêu đó Giới hạn một mô đun chỉ có thể được xác định đối với các chỉ tiêu được nêu rõ Một mô đun bao gồm các nội dung như: Nêu rõ mục đích, các chỉ tiêu tiên quyết cần đạt, các nội dung hướng dẫn, kiểm tra chẩn đoán được khóa học, những người thực hiện các mô đun, kiểm tra đánh giá sau khóa học, đánh giá mô đun [4]

2.1.2 Quy trình các bước xây dựng hệ thống bài tập vận dụng lý thuyết

mô đun:

Hiện nay, trong rất nhiều sách tham khảo và bộ sách giáo khoa hóa học đang lưu hành đã có số lượng rất lớn bài tập hóa học với sự đa dạng cả về nội dung và hình thức Tuy nhiên, sự phát triển xã hội, khoa học công nghệ và nhu cầu ngày càng cao về sự đổi mới là điều kiện đòi hỏi hệ thống bài tập hóa học phải không ngừng phát triển và đổi mới, hoàn thiện hơn nữa cho phù hợp với nền khoa học, với sự phát triển của mỗi quốc gia và với cả những thay đổi về phương pháp dạy học, cách tổ chức kiểm tra, điều kiện vật chất,… ở từng giai đoạn Điều đó cho thấy sự cần thiết của việc xây dựng hệ thống bài tập hóa học mới, đặc biệt là theo lí thuyết mô đun trong những năm gần đây với mục tiêu chính là giúp học sinh có thể phân dạng bài tập tốt nhất, cần xác định rõ cơ sở để xây dựng bài tập mới đó là dựa vào hai yếu tố cơ bản là dựa vào mục đích dạy học bao gồm mục đích: trí dục – phát triển – giáo dục đã trình bày ở trên và dựa vào những lỗi mà HS thường mắc phải khi giải bài tập hóa học

Xây dựng bài tập mới từ bài tập gốc có sẵn được tiến hành theo trình tự sau đây:

Bước 1: Xác định nội dung bài tập gốc:

Bài tập gốc cần đảm bảo là dạng cơ bản, thông dụng, sau khi đọc nội dung bài toán có thể xác định phương pháp giải ngay, khi giải có ít phép biến đổi dữ kiện đề cho GV cần xác định kiến thức trọng tâm, cần thiết để chọn lọc xây dựng bài tập, lập ra đúng mục tiêu của dạng bài tập đó để làm nổi bật lên tác dụng của từng bài tập, tránh xây dựng và sử dụng bài tập tràn lan, không có mục đích, rời rạc Câu hỏi đặt ra phải rõ ràng, đúng trọng tâm, vừa sức với khả năng của đối tượng HS và điều kiện của trường lớp

Bước 2: Lập Graph cho nội dung bài toán:

Đây là cơ sở để xác định mô đun được thể hiện dạng sơ đồ và có sự logic giữa các yếu tố như: điều kiện, dữ kiện trong bài toán, yêu cầu bài toán, mối quan hệ giữa các dữ kiện với câu hỏi Bước này làm cho bài toán trở nên ngắn gọn, rõ ràng hơn (bằng cách loại bỏ những từ ngữ, yếu tố không cần thiết mà không làm thay đổi nội dung đề cho), làm nổi bật lên bản chất của bài toán với đầy đủ các dữ kiện

Kế tiếp lần lượt theo trình tự: Chọn đỉnh, mã hóa đỉnh, dựng đỉnh, lập cung hay cần xác định nội dung các đỉnh của graph (là các dữ kiện quan trọng) trình bày theo quy ước nhất định, đặt các số liệu đề cho tương ứng với các chất

và nhóm chất, đảm bảo sự logic và mối liên hệ Cuối cùng hoàn thiện graph và tiến hành các bước phụ đó là giải bài toán để đánh giá nội dung và tác dụng của bài toán đó [5]

Bước 3: Xây dựng bài tập mới:

Dựa vào điểm mấu chốt, các phương trình hóa học, dữ kiện trong bài, giáo viên hướng dẫn học sinh tự biến đổi bài toán gốc thành các bài toán mới có mức độ khác nhau bằng cách thay đổi một hoặc vài dữ kiện hoặc yêu cầu nhưng không làm thay đổi điểm mấu chốt hay bản chất của bài toán Qua đó, phân tích mối quan hệ giữa các dữ kiện

Xây dựng bài tập mới dựa vào bài tập gốc có sẵn dựa trên cơ sở hai kĩ thuật sau:

Kĩ thuật 1: Lắp ghép và tháo gỡ các mô đun trong toàn bộ bài tập gốc

ban đầu bằng cách dựa vào graph đã xây dựng ở trên, có nghĩa là biến đổi một trong các dữ kiện, biến đổi yêu cầu đề bài hoặc lắp ghép mô đun nhỏ của các bài tập khác nhau sẽ được những bài tập mới có nội dung

Việc thay đổi các mô đun phải dựa trên mục tiêu và tác dụng của bài tập, khi lắp ghép các mô đun nhỏ lại với nhau cần xét xem có làm bài tập phù hợp với năng lực và nhu cầu của HS không

Ví dụ thay đổi một dữ kiện: Bài tập gốc sau đây thuộc nội dung chương

halogen lớp 10, giúp HS củng cố lí thuyết, phát triển các kĩ năng như: viết phương trình hóa học, xác định công thức phân tử muối halogenua, …

Bài tập gốc: Cho 500ml dung dịch AgNO3 0,1M tác dụng với 200ml dung dịch CuCl2 0,1M Kết thúc phản ứng thu được kết tủa trắng có khối lượng là bao nhiêu gam?

Giữ nguyên các dữ kiện là phản ứng của muối clorua với dung dịch AgNO3,yêu cầu đề bài là tìm công thức muối clorua, ta thay đổi một số dữ kiện thì được bài tập mới sau:

Bài tập mới: Cho 1,215g muối clorua của một kim loại R tác dụng vừa đủ

với dung dịch AgNO3 thu được 2,583g kết tủa Tìm kim loại đó

Ví dụ lắp ghép các mô đun nhỏ của các bài tập khác nhau: Bài tập gốc

sau đây có nội dung lí thuyết của chương halogen nhằm củng cố lí thuyết đã học và rèn luyện khả năng viết phản ứng hóa học bằng cách vận dụng các tính chất của halogen và hợp chất

Bài tập gốc: Hoàn thành các chuỗi phản ứng sau:

a, KMnO4  Cl2  HCl

b, HCl  FeCl2  AgCl Cl2Br2

Sau khi lựa chọn bài tập gốc phù hợp, bằng cách ghép các chuỗi trên ta được bài tập mới về chuỗi phản ứng:

Bài tập mới: Viết các phản ứng hóa học tương ứng với mỗi số trong chuỗi

sau:

KMnO4  Cl2  HCl  FeCl2  AgCl

Kĩ thuật 2: Đổi “đỉnh” và “cung” trong graph tạo ra hệ thống bài tập mới

tùy vào cách biến đổi: giảm số đỉnh so với ban đầu (bớt các dữ kiện) để tăng số

ẩn cần tìm được bài tập có độ vận dụng cao hơn; giữ nguyên cấu trúc của graph được bài tập có dạng tương tự; Đổi chức năng của các dữ kiện trong graph hoặc thêm câu hỏi cho đề bài có nghĩa là số lượng đỉnh và cung nhiều hơn, số

dữ liệu để giải nhiều hơn, bài tập thường sẽ dễ hơn bài tập gốc Qua đó cũng cho thấy, dù bài tập khó thì cũng là sự lắp ghép giữa các bài tập dễ Vì vậy, khi giải các bài tập này, cần hình dung yếu tố chính, cơ bản nhất trong toàn bộ nội dung đề bài, nếu có thể nên chia tách ra thành nhiều phần nhỏ để xử lí sau đó tạo mối liên hệ giữa chúng [5]

Bước 4: Giải bài tập mới:

Qua bước này, giáo viên đánh giá được bài tập vừa xây dựng có phù hợp với khả năng của học sinh không để điều chỉnh cho phù hợp, tiếp đến là thông tin khoa học trong nội dung kiến thức đã sử dụng đã đúng chưa, vì tính khoa học phải thật sự chính xác thì mới phát huy được tác dụng giáo dục của bài tập

2.2 Thực trạng của vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm:

Việc xây dựng và sử dụng bài tập hóa học vận dụng lí thuyết mô đun còn chưa có hoặc ít do cả nguyên nhân khách quan và chủ quan nên khi sử dụng bài tập dẫn đến:

- Số lượng bài tập nhiều, tràn lan ở trên mạng, đôi khi sử dụng bài tập chỉ cần có nội dung chương trình đang dạy là được, nội dung bài tập được sử dụng trong mỗi bài học hoặc bài kiểm tra không có mục đích, tràn lan, không đúng kiến thức trọng tâm, có khi còn trùng lặp nhau nhiều làm thiếu sự đa dạng, gây

ra nhàm chán cho HS khi làm bài tập, mất đi sự định hướng khi sử dụng bài tập

- Bài tập không được xây dựng mới và thay đổi cho từng đối tượng HS và lớp học làm cho số lượng bài tập được dùng để dạy và kiểm tra, đánh giá HS ngày càng trở nên hạn chế về số lượng và nội dung, trong khi hình thức tổ chức thi và phương pháp dạy học có nhiều đổi mới theo mỗi năm học

- Khó chọn ra những bài tập có độ phân hóa từ dễ đến khó để phù hợp với từng nhóm đối tượng HS trong một lượng thời gian có hạn

- Việc xây dựng và sử dụng bài tập hóa học vận dụng lí thuyết mô đun trong giáo án đã có sự quan tâm nhưng chưa thường xuyên, chỉ áp dụng ở một

số phần nào đó, chủ yếu là luyện tập Bởi nhiều GV còn chưa biết cách nên sử dụng như thế nào với lượng thời gian quy định cho mỗi tiết dạy GV chưa thực

sự quan tâm đến việc xây dựng và sử dụng bài tập theo lí thuyết mô đun hoặc chủ yếu là vận dụng lí thuyết mô đun để thiết kế giáo án theo từng chuyên đề lí thuyết, ít sử dụng cho bài tập, đặc biệt là bài tập lí thuyết và bài tập thực nghiệm, chưa thực sự đạt hiệu quả để làm nổi bật tác dụng của mỗi dạng bài tập

- Khi chưa xây dựng hệ thống bài tập hóa học vận dụng lí thuyết mô đun,

học sinh làm bài tập theo cảm tính, chưa phân loại được dạng và phương pháp giải nên không có sự linh hoạt khi giải bài tập có nội dung lí thuyết tương tự, phải ghi nhớ lượng kiến thức nhiều và thụ động, khó khăn trong xác định và tạo mối liên hệ giữa các dữ kiện, nhất là với các dạng bài tập mức độ hiểu và vận dụng Các nhóm đối tượng HS giải bài tập chưa phù hợp với năng lực nên ít có hứng thú và sự kiên trì, không có cơ sở để điều chỉnh và định hướng cho các bước giải

2.3 Xây dựng hệ thống bài tập chương halogen lớp 10 theo lí thuyết

mô đun:

2.3.1 Xây dựng hệ thống bài tập lí thuyết:

Bài tập lí thuyết được xây dựng trên cơ sở lí thuyết đã học về đặc điểm nhóm halogen về cấu hình electron, sự biến đổi tính chất, bao gồm tính chất vật

lí cũng như tính chất hóa học của các halogen và hợp chất của chúng, ứng dụng, phương pháp điều chế Trên cơ sở đó, tôi đã xây dựng các bài tập để củng cố, hệ thống hóa kiến thức về halogen và hợp chất

Bài tập gốc số 1: Hoàn thành chuỗi phản ứng sau:

a, Cl2  KClO3  KCl  Cl2  NaClO

b, Cl2  FeCl3  FeCl2  Fe  FeCl2  Fe(NO3)2

c, KMnO4  Cl2  Br2  I2

Bài tập này giúp củng cố tính chất hóa học của clo và hợp chất của clo, phương trình điều chế clo,… được phát triển thành các bài tập khác bằng cách tách ra từ bài tập gốc và biến đổi dữ kiện, yêu cầu của đề bài với độ khó sao cho phù hợp với khả năng tiếp thu và kiến thức nền tảng mà học sinh có, bên cạnh

đó khi biến đổi dữ kiện đề bài hoặc ghép các bài tập nhỏ với nhau sẽ mở ra các dạng khác, mở ra vấn đề mới để học sinh giải quyết vấn đề trong tình huống mới:

Đầu tiên là biến đổi chuỗi phản ứng ở bài tập gốc bằng cách tháo gỡ, chia nhỏ các chuỗi phản ứng, giữ nguyên yêu cầu đề bài ta được nội dung bài tập mới:

Bài tập 1.1: Hoàn thành chuỗi phản ứng sau:

a, Cl2 KClO3  KCl  Cl2

b, Fe  FeCl2  Fe(NO3)2

c, KMnO4  Cl2  Br2

Áp dụng kĩ thuật số 1, ta xây dựng được bài tập mới đó là lắp ghép các chuỗi phản ứng ở bài tập gốc thành chuỗi đầy đủ hơn như sau:

Bài tập 1.2: Viết phản ứng hóa học tương ứng cho mỗi mũi tên trong sơ đồ

sau:

a, Cl2  KClO3  KCl  Cl2  FeCl3  FeCl2  Fe  FeCl2  Fe(NO3)2

b, KMnO4  Cl2  FeCl3  Fe(OH)3

Mặt khác, nếu bây giờ vận dụng kĩ thuật số 2, chúng tôi tiến hành biến đổi

dữ kiện của đề bài bằng cách thay đổi tên các chất trong chuỗi phản ứng (lưu ý, các chất có nội dung liên quan tới phần halogen) thì chúng ta sẽ thu được một bài tập mới khác, nội dung cụ thể như sau:

Bài tập 1.3: Viết phản ứng hóa học cho chuỗi phản ứng sau, biết mỗi mũi

tên tương ứng với một phương trình hóa học:

MnO2  Cl2  FeCl3  FeCl2  Fe  FeI2  FeBr2

Hướng dẫn giải

Bài tập gốc số 1:

a, Cl2 + 6KOHđ

0

t

  5KCl + KClO3 + 3H2O 2KClO3

0

t

  2KCl + 3O2

2KCl   dpnc 2K + Cl2

Cl2 + 2NaOH  NaCl + NaClO + H2O

b, 2Fe + 3Cl2

0

t

  2FeCl3

3Mg + 2FeCl3  3MgCl2 + 2FeCl2

2Al + 3FeCl2 2AlCl3 + 3Fe

Fe + 2HCl FeCl2 + H2

FeCl2 + 2AgNO3  Fe(NO3)2 + 2AgCl

c, 2KMnO4 + 16HClđ

t

  2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O

Cl2 + 2NaBr  2NaCl + Br2

Br2 + 2NaI  2NaBr + I2

Bài tập 1.1:

a, Cl2 + 6KOH  t0 5KCl + KClO3 + 3H2O

2KClO3

0

t

  2KCl + 3O2

2KCl   dpnc 2K + Cl2

b, Fe + 2HCl FeCl2 + H2

FeCl2 + 2AgNO3  Fe(NO3)2 + 2AgCl 

c, 2KMnO4 + 16HCl  2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O

Cl2 + 2NaBr  2NaCl + Br2

Br2 + 2NaI  2NaBr + I2

Bài tập 1.2:

a, Cl2 + 6KOH  t0 5KCl + KClO3 + 3H2O

2KClO3

0

t

  2KCl + 3O2

2KCl   dpnc 2K + Cl2

2Fe + 3Cl2

0

t

  2FeCl3

3Mg + 2FeCl3  3MgCl2 + 2FeCl2

2Al + 3FeCl2 2AlCl3 + 3Fe

Fe + 2HCl FeCl2 + H2

FeCl2 + 2AgNO3  Fe(NO3)2 + 2AgCl

b, 2KMnO4 + 16HCl  2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O

2Fe + 3Cl2

0

t

  2FeCl3

FeCl3 + 3NaOH  Fe(OH)3 + 3NaCl

Bài tập 1.3:

2KMnO4 + 16HCl  2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O

2Fe + 3Cl2

0

t

  2FeCl3

3Mg + 2FeCl3  3MgCl2 + 2FeCl2

2Al + 3FeCl2 2AlCl3 + 3Fe

Fe + I2

0

t

FeI2 + Br2  FeBr2 + I2

2.3.2 Xây dựng hệ thống bài tập tính toán:

Bài tập gốc số 1 và số 2,3,4 dưới đây là dạng kim loại phản ứng với halogen, kim loại phản ứng với axit clohiđric,… được triển khai thành các bài tập về một hoặc hỗn hợp kim loại, thông thường yêu cầu đã bài là tìm khối lượng, thành phần phần trăm các chất, hiệu suất phản ứng,… hoặc xác định kim loại hay halogen đó cụ thể là gì Bài tập gốc số 1 và số 2 giúp HS ôn tập, củng