Nghiên cứu sử dụng hệ thống bài tập hóa học chương nito hóa học 11 nâng cao THPT theo hướng dạy học tích cực nguyễn thị phương loan

Các nghiên cứu lí luận cũng như thực tiễn đã khẳng định: PPDH phát hiện và giải quyết vấn đề trong dạy học hoá học phổ thông là một tổ hợp nhiều PPDH được đánh giá là PPDH tích cực và ph

KHOA HÓA HỌC -o0o -

NGUYỄN THỊ PHƯƠNG LOAN

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC CHƯƠNG NITƠ – HÓA HỌC 11 NÂNG CAO – THPT THEO HƯỚNG DẠY HỌC TÍCH CỰC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên ngành: Phương pháp dạy học hóa học

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN THỊ SỬU

HÀ NỘI, 2012

LỜI CẢM ƠN

Trước hết em xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành và sâu sắc đến

PGS TS Nguyễn Thị Sửu, người đã tận tình hướng dẫn em trong suốt quá

trình nghiên cứu và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Hóa học, các thầy cô trong tổ Phương pháp dạy học – Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2

đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong suốt những năm học vừa qua

Đồng thời em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới thầy cô giáo trong tổ bộ môn Hoá học và các em HS trường THPT Lê Xoay_Vĩnh Phúc đã giúp em trong quá trình thực nghiệm hoàn thành kết quả khoá luận

Trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài không tránh khỏi những thiếu sót, vì vậy em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô và các bạn để đề tài của em hoàn thiện hơn và mang lại hiệu quả cao

LỜI CAM ĐOAN

Khóa luận tốt nghiệp được hoàn thành dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Nguyễn Thị Sửu Tôi xin cam đoan rằng:

- Đây là kết quả nghiên cứu của riêng tôi

- Kết quả này không trùng với kết quả nghiên cứu của bất kì tác giả nào đã được công bố

Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm

Sinh viên

NGUYỄN THỊ PHƯƠNG LOAN

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

DHTC Dạy học tích cực GQVĐ Giải quyết vấn đề

PPDH Phương pháp dạy học PTHH Phương trình hóa học TTC Tính tích cực

MỤC LỤC

PHẦN I: MỞ ĐẦU 1

I Lí do chọn đề tài 1

II Mục đích của đề tài 1

III Nhiệm vụ của đề tài 2

IV.Giả thuyết khoa học 2

V Phương pháp nghiên cứu 2

VI Những đóng góp của đề tài 3

PHẦN II: NỘI DUNG 4

Chương 1: Cơ sở lí luận của đề tài 4

1.1 Dạy học tích cực 4

1.1.1 Khái niệm dạy học tích cực 4

1.1.2 Tính tích cực trong hoạt động học tập của học sinh 4

1.1.2.1 Tính tích cực 4

1.1.2.2 Tính tích cực học tập 4

1.1.2.3 Các cấp độ của tính tích cực học tập 5

1.2 Phương pháp dạy học tích cực 5

1.2.1 Khái niệm PPDH tích cực 5

1.2.2 Nét đặc trưng của PPDH tích cực 5

1.3 Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề 7

1.3.1 Cơ sở lí thuyết 7

1.3.2 Bản chất của dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề 8

1.3.3 Khái niệm về vấn đề 10

1.3.4 Tình huống có vấn đề 10

1.3.4.1 Định nghĩa tình huống có vấn đề 10

1.3.4.2 Đặc điểm của tình huống có vấn đề 10

1.3.4.3 Những cách xây dựng tình huống có vấn đề 11

1.3.4.4 Câu hỏi có tính chất nêu vấn đề 14

1.4 Quá trình GQVĐ 15

1.4.1 Tầm quan trọng của giai đoạn GQVĐ 15

1.4.2 Cấu trúc của quá trình GQVĐ 16

1.4.3 Quy trình dạy học sinh GQVĐ học tập 17

1.4.4 Các mức độ của dạy học phát hiện và GQVĐ 17

1.4.5 Ưu nhược điểm của PPDH phát hiện và GQVĐ 18

Chương 2: Sử dụng phương pháp dạy học phát hiện và GQVĐ trong dạy học phần hoá phi kim lớp 11-THPT 20

2.1 Mục tiêu và nội dung kiến thức phần hoá phi kim lớp 11- THPT 20

2.1.1 Chương Nitơ – Photpho 20

2.1.1.1 Mục tiêu chương 20

2.1.1.2 Một số điểm cần lưu ý về nội dung kiến thức 21

2.1.2 Chương Cacbon – Silic 27

2.1.2.1 Mục tiêu chương 27

2.1.2.2 Một số điểm cần lưu ý về nội dung kiến thức 28

2.2 Những chú ý về phương pháp dạy học phần hóa phi kim lớp 11-THPT 30

2.3 Vận dụng phương pháp dạy học phát hiện và GQVĐ trong dạy học hóa học ở trường phổ thông hiện nay 31

2.3.1 Vận dụng PPDH phat hiện và giải quyết vấn đề trong bài dạy có sử dụng thí nghiệm 31

2.3.2 Vận dụng PPDH phát hiện và giải quyết vấn đề trong bài dạy không sử dụng thí nghiệm 34

2.4 Xây dựng tình huống có vấn đề và hướng giải quyết các vấn đề trong dạy học phần phi kim lớp 11- THPT 36

2.4.1 Xây dựng tình huống có vấn đề và hướng giải quyết khi dạy

chương Nitơ-Photpho 37

2.4.2 Xây dựng tình huống có vấn đề và hướng giải quyết khi dạy chương Cacbon-Silic 45

2.5 Thiết kế bài dạy có sử dụng phương pháp dạy học phát hiện và GQVĐ 51

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm 71

3.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm 71

3.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm 71

3.2.1 Đối tượng và địa bàn thực nghiệm 71

3.2.2.Tiến hành thực nghiệm sư phạm 71

3.2.3 Kết quả thực nghiệm 72

3.2.4 Xử lí và đánh giá kết quả 72

Phần III: KẾT LUẬN 78

TÀI LIỆU THAM KHẢO 79

PHỤ LỤC 80

PHẦN I: MỞ ĐẦU

I Lý do chọn đề tài

Đổi mới PPDH nhằm nâng cao chất lượng dạy và học là vấn đề trọng tâm , then chốt của ngành giáo dục Hiện nay nó không chỉ là phong trào mà còn là một yêu cầu bắt buộc với mọi giáo viên Với mục tiêu “dạy học lấy HS làm trung tâm”, người thầy là người điều khiển nhằm giúp HS tự chiếm lĩnh tri thức cho bản thân một cánh tích cực, chủ động, sáng tạo Kiến thức HS lĩnh hội được phải do chính HS tự tư duy trong quá trình học tập chứ không phải tiếp thu một cách thụ động, máy móc Dựa trên cơ sở đó, nhiều hoạt động đổi mới phương pháp dạy học đã được triển khai dưới nhiều hình thức

và biện pháp khác nhau

Với đặc thù của bộ môn Hoá học, là một môn khoa học thực nghiệm nên càng tạo điều kiện thuận lợi cho GV áp dụng đa dạng nhiều phương pháp dạy học mới nhằm nâng cao chất lượng giáo dục, đồng thời có thể kết hợp với các phương pháp dạy học truyền thống mà vẫn phát huy được khả năng học tập tích cực của HS

Các nghiên cứu lí luận cũng như thực tiễn đã khẳng định: PPDH phát hiện và giải quyết vấn đề trong dạy học hoá học phổ thông là một tổ hợp nhiều PPDH được đánh giá là PPDH tích cực và phù hợp với xu thế đổi mới hiện nay Việc áp dụng phương pháp này cũng là một trong những giải pháp tốt để nâng cao hiệu quả dạy học theo hướng tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS, giúp phát triển năng lực tư duy, năng lực GQVĐ cho HS

Với các lý do trên tôi đã lựa chọn đề tài “Vận dụng PPDH phát hiện và giải quyết vấn đề trong dạy học hoá học phần phi kim lớp 11- THPT” Để

nghiên cứu sâu hơn về phương pháp này cũng như chuẩn bị tư liệu giảng dạy cho mình trong hoạt động dạy học sau này

II Đối tượng nghiên cứu

Hệ thống kiến thức hóa học phần hóa phi kim lớp 11_THPT và phương

pháp dạy học Hóa học theo hướng dạy học phát hiện và GQVĐ

III Mục đích của đề tài

Nghiên cứu cơ sở lý luận về PPDH phát hiện và GQVĐ, qua đó vận dụng trong dạy học Hoá học phần phi kim lớp 11- THPT nhằm nâng cao khả năng tư duy tích cực, năng lực tự học, GQVĐ của HS trong dạy học hoá học ở

trường phổ thông

IV Nhiệm vụ của đề tài

Đề tài nhằm thực hiện một số nhiệm vụ sau:

1 Nghiên cứu cơ sở lý luận về PPDH tích cực và đi sâu vào PPDH phát hiện và GQVĐ

2 Nghiên cứu cấu trúc, nội dung chương trình hoá học phần phi kim lớp 11- THPT

3 Xây dựng hệ thống tình huống có vấn đề dùng trong dạy học phát hiện

và GQVĐ phần phi kim lớp 11- THPT

4 Thiết kế giáo án bài dạy cụ thể có sử dụng PPDH phát hiện và GQVĐ

5 Bước đầu thực nghiệm sư phạm đánh giá tính hiệu quả của việc vận dụng PPDH phát hiện và GQVĐ trong dạy học hóa học

V Giả thuyết khoa học

Nếu giáo viên nắm vững được PPDH phát hiện và giải quyết vấn đề và biết cách sử dụng chúng một cách hợp lí trong sự kết hợp với các PPDH khác thì sẽ kích thích tư duy, hình thành cho HS năng lực tự học, năng lực phát hiện và GQVĐ trong học tập cũng như trong thực tiễn sản xuất Qua đó nâng cao chất lượng dạy học và hứng thú học tập cho HS

VI Phương pháp nghiên cứu

Sử dụng phối hợp các nhóm phương pháp nghiên cứu sau:

1 Phương pháp nghiên cứu lý luận

- Nghiên cứu phân tích, tổng hợp các tài liệu về cơ sở lý luận có liên quan đến đề tài

2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

- Quan sát quá trình dạy học hoá học ở phổ thông

- Dự giờ, trao đổi với GV có kinh nghiệm ở trường phổ thông

- Thực nghiệm sư phạm

3 Phương pháp xử lý thông tin

- Dùng phương pháp thống kê toán học để xử lí kết quả thực nghiệm sư phạm

VII Những đóng góp của đề tài

- Xây dựng được một hệ thống các tình huống có vấn đề trong dạy học phần hoá phi kim lớp 11- THPT

- Thiết kế kế hoạch bài dạy có sử dụng PPDH phát hiện và giải quyết vấn đề trong dạy học phần hoá phi kim lớp 11-THPT

PHẦN II: NỘI DUNG

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI

1.1 Dạy học tích cực (DHTC) [1], [2], [4], [5]

1.1.1 Khái niệm dạy học tích cực

DHTC là một thuật ngữ rút gọn, để chỉ những PPDH theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của người học, đáp ứng tốt yêu cầu đào tạo, giáo dục con người mới cho xã hội hiện đại Đó là kiểu dạy học phát huy nội lực tự học, tự làm của người học, coi đó vừa là phương pháp vừa là động lực phát triển chất lượng giáo dục DHTC là sự kết hợp linh hoạt nhiều PPDH phù hợp với nội dung, trình độ nhận thức của HS và điều kiện thực tế để đạt được mục tiêu của bài học

1.1.2 Tính tích cực trong hoạt động học tập của học sinh

1.1.2.1 Tính tích cực (TTC)

- TTC là một phẩm chất vốn có của con người Con người không chỉ tiêu thụ những thứ sẵn có trong tự nhiên mà còn chủ động sản xuất ra của cải vật chất cần thiết cho sự tồn tại, phát triển của xã hội, sáng tạo ra nền văn hoá mỗi thời đại

- TTC của con người biểu hiện trong các hoạt động Học tập là hoạt động chủ đạo ở lứa tuổi đi học Hình thành và phát triển TTC là một trong những nhiệm vụ chủ yếu của giáo dục nhằm đào tạo những con người năng động, sáng tạo thích ứng và góp phần phát triển xã hội

1.1.2.2 Tính tích cực học tập

- TTC trong hoạt động học tập là TTC nhận thức, đặc trưng ở khát vọng hiểu biết, cố gắng phát huy trí tuệ và nghị lực cao trong quá trình chiếm lĩnh tri thức, lĩnh hội những tri thức của loài người đồng thời tìm kiếm “khám

phá” ra những hiểu biết mới cho bản thân Qua đó sẽ thông hiểu, ghi nhớ những gì đã nắm được qua hoạt động chủ động, nỗ lực của chính mình

- TTC nhận thức trong học tập liên quan với động cơ học tập Động cơ đúng tạo ra hứng thú Hứng thú là tiền đề của sự tự giác Hứng thú và tự giác

là hai yếu tố tâm lí tạo nên TTC TTC sản sinh ra nếp tư duy độc lập và là mầm mống của tư duy sáng tạo và ngược lại

- TTC học tập biểu hiện ở những dấu hiệu như: hăng hái, chủ động, tự giác tham gia các hoạt động học tập, thích tìm tòi khám phá những điều chưa biết dựa trên những cái đã biết Sáng tạo vận dụng kiến thức đã học vào thực

tế cuộc sống …

1.1.2.3 Các cấp độ của tính tích cực học tập

Các nhà nghiên cứu giáo dục đã đánh giá tính tích cực học tập và đưa

ra các cấp độ từ thấp đến cao như sau:

+ Bắt chước: làm theo các mẫu hành động đúng của thầy, của bạn…

+ Tìm tòi: độc lập giải quyết vấn đề nêu ra, tìm kiếm các cách giải quyết khác nhau về một vấn đề nào đó…

+ Sáng tạo: tự tìm ra cách giải quyết mới, có nét độc đáo hữu hiệu

1.2 Phương pháp dạy học tích cực [1], [2], [4], [5]

1.2.1 Khái niệm phương pháp dạy học tích cực

- Phương pháp dạy học tích cực (PPDH tích cực) là một thuật ngữ rút gọn, được dùng để chỉ những phương pháp giáo dục, dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của người học

- PPDH tích cực hướng tới việc hoạt động hóa, tích cực hóa hoạt động nhận thức của người học, nghĩa là tập trung vào phát huy tính tích cực của người học chứ không phải là tập trung vào phát huy tính tích cực của người dạy

1.2.2 Nét đặc trưng của phương pháp dạy học tích cực

PPDH tích cực có các dấu hiệu đặc trưng sau:

Một là, Dạy học thông qua tổ chức các hoạt động học tập của học sinh

Trong phương pháp tích cực, người học, đối tượng của hoạt động dạy, đồng thời là chủ thể của hoạt động học, được cuốn hút vào các hoạt động học tập

do giáo viên tổ chức và chỉ đạo Thông qua đó, người học tự lực khám phá những điều mình chưa biết chứ không phải là thụ động tiếp thu những trí thức

đã được giáo viên sắp đặt ra theo cách suy nghĩ của mình Từ đó, vừa nắm được kiến thức, kĩ năng mới, vừa nắm được phương pháp tìm ra kiến thức, kĩ năng đó, không rập theo khuôn mẫu có sẵn, được bộc lộ và phát huy tiềm năng sáng tạo Dạy theo cách này thì giáo viên không chỉ đơn giản là truyền đạt tri thức mà còn là người hướng dẫn hoạt động học tập của HS

Hai là, Dạy học chú trọng rèn luyện phương pháp tự học

Phương pháp tích cực xem việc rèn luyện phương pháp học tập cho học sinh không chỉ là biện pháp nâng cao hiệu quả dạy học mà còn là một mục tiêu dạy học Trong phương pháp học thì cốt lõi là phương pháp tự học Nếu rèn luyện cho người học có được phương pháp, kĩ năng, thói quen, ý chí tự học thì sẽ tạo cho họ có được lòng ham học, khơi dậy nội lực vốn có của mỗi người, kết quả học tập sẽ được nhân lên gấp bội Vì vậy, ngày nay, người ta nhấn mạnh hoạt động tự học trong quá trình dạy học, nỗ lực tạo ra sự chuyển biến từ học tập thụ động sang học tập chủ động Phát triển vấn đề tự học, không chỉ tự học ngay trong trường phổ thông, tự học ở nhà mà còn tự học ngay trong tiết học dưới sự hướng dẫn của giáo viên.Với phương pháp này, giáo viên trở thành người thiết kế, tổ chức, hướng dẫn các hoạt động độc lập hoặc theo nhóm nhỏ để học sinh tự chiếm lĩnh nội dung học tập, chủ động đạt

mục tiêu kiến thức, kĩ năng, thái độ theo yêu cầu của chương trình

Ba là, Tăng cường học tập cá thể, phối hợp với học tập hợp tác

Nếu trình độ kiến thức tư duy học sinh không thể đồng đều tuyệt đối thì khi áp dụng phương pháp tích cực buộc phải chấp nhận sự phân hóa về cường

độ, tiến độ hoàn thành nhiệm vụ học tập, nhất là khi bài học được thiết kế thành một chuỗi hoạt động độc lập Áp dụng phương pháp dạy học ở trình độ càng cao thì sự phân hóa càng lớn Tuy nhiên trong học tập, không phải mọi tri thức kĩ năng, thái độ được hình thành bằng những hoạt động độc lập cá thể Lớp học là môi trường giao tiếp thầy trò, trò với trò, tạo nên mối quan hệ hợp tác giữa các cá nhân trên con đường chiếm lĩnh nội dung học tập Thông qua thảo luận, tranh luận trong học tập, ý kiến mỗi cá nhân được bộc lộ, khẳng định, hay bác bỏ Qua đó người học nâng mình lên một trình độ mới, bài học vận dụng được vốn hiểu biết và kinh nghiệm của mỗi học sinh và của cả lớp chứ không phải chỉ dựa trên vốn hiểu biết và kinh nghiệm sống của thầy giáo

Bốn là, Kết hợp đánh giá của thầy với tự đánh giá của trò

Trong dạy học, việc đánh giá học sinh không chỉ nhằm mục đích nhận định thực trạng và điều chỉnh hoạt động học của trò mà còn đồng thời tạo điều kiện nhận định thực trạng và điều chỉnh hoạt động dạy của thầy Trước đây, mọi người vẫn thường hay có quan niệm giáo viên có độc quyền đánh giá học sinh Nhưng trong phương pháp tích cực, giáo viên phải hướng dẫn học sinh

tự đánh giá để điều chỉnh cách học Liên quan đến điều này, giáo viên cần tạo điều kiện thuận lợi để học sinh được tham gia đánh giá lẫn nhau Tự đánh giá đúng và điều chỉnh hoạt động kịp thời là năng lực rất cần cho sự thành đạt trong cuộc sống mà mỗi thầy cô cũng như nhà trường phải trang bị cho học sinh

1.3 Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề [1], [2], [7], [8]

1.3.1 Cơ sở lí thuyết

Theo triết học duy vật biện chứng: Trong tự nhiên và xã hội thì mọi sự vật

hiện tượng đều chứa đựng những mâu thuẫn bên trong Việc phát hiện và giải quyết các mâu thuẫn đó là động lực thúc đấy quá trình vận động và phát triển của sự vật và hiện tượng

Trong dạy học phát hiện và GQVĐ, nhiệm vụ trung tâm là tạo ra tình huống

có vấn đề, phát triển thành vấn đề và GQVĐ Như vậy, cơ sở triết học của dạy học nêu vấn đề là: Chuyển phương pháp biện chứng để giải quyết mâu thuẫn nói chung thành phương pháp sư phạm và sau đó giải quyết mâu thuẫn trong quá trình tiếp thu kiến thức mới

Theo tâm lý học: Con người chỉ bắt đầu tư duy tích cực khi bắt đầu nảy

sinh nhu cầu cần tư duy, tức là khi đứng trước một khó khăn về nhận thức cần khắc phục hoặc một tình huống có vấn đề

Theo giáo dục học: Dạy học phát hiện và GQVĐ đặt HS vào vị trí của một

người nghiên cứu Chính sự lôi cuốn của vấn đề học tập nghiên cứu đã làm hoạt động hoá hoạt động nhận thức của HS, rèn luyện ý chí và khả năng tư

duy sáng tạo của HS

1.3.2 Bản chất của dạy học phát hiện và GQVĐ

Dạy học phát hiện và GQVĐ không phải là một PPDH riêng biệt mà là một tổ hợp nhiều PPDH liên kết chặt chẽ và tương tác với nhau, trong đó phương pháp xây dựng tình huống có vấn đề và dạy học giải quyết vấn đề giữ vai trò trung tâm, gắn bó các PPDH khác trong tổ hợp Dạy học phát hiện và GQVĐ có khả năng thâm nhập vào hầu hết các PPDH khác và làm cho tính chất của chúng trở nên tích cực hơn Dạy học phát hiện và GQVĐ sẽ góp phần nâng cao tính tích cực tư duy của học sinh, gắn liền hai mặt kiến thức và

tư duy, đồng thời hình thành ở học sinh nhân cách có khả năng sáng tạo thực

sự, góp phần rèn luyện trí thông minh cho học sinh

Bản chất của dạy học phát hiện và GQVĐ là giáo viên đặt ra trước học sinh các vấn đề của khoa học (các bài toán nhận thức) và mở ra cho các em

những con đường giải quyết các vấn đề đó; việc điều khiển quá trình tiếp thu

kiến thức của học sinh ở đây được thực hiện theo phương pháp tạo ra một hệ

thống những tình huống có vấn đề, những điều kiện bảo đảm việc giải quyết những tình huống đó và những chỉ dẫn cụ thể cho học sinh trong quá trình GQVĐ

Dạy học phát hiện và GQVĐ là sự tổng hợp những hoạt động nhằm tổ chức các tình huống có vấn đề, trình bày các vấn đề; giúp đỡ cần thiết cho học sinh trong việc giải quyết vấn đề và kiểm tra những cách giải quyết đó; cuối cùng là lãnh đạo việc vận dụng kiến thức

Dạy học phát hiện và GQVĐ có ba đặc trưng cơ bản sau:

(1) Giáo viên đặt ra trước học sinh một loạt những bài toán nhận thức có

chứa đựng mâu thuẫn giữa cái đã biết và cái phải tìm, nhưng chúng được cấu trúc lại một cách sư phạm, gọi là những bài tập nêu vấn đề - ơrixtic (những bài toán nêu vấn đề nhận thức và yêu cầu phải tìm tòi - phát hiện)

(2) Học sinh tiếp nhận mâu thuẫn của bài toán ơrixtic như mâu thuẫn của

nội tâm mình và được đặt vào hình huống có vấn đề, tức là trạng thái có nhu cầu bên trong bức thiết muốn giải quyết bằng được bài toán đó

(3) Trong và bằng cách tổ chức giải bài toán ơrixtic mà học sinh lĩnh hội

một cách tự giác và tích cực cả kiến thức, cả cách thức giải và do đó có được niềm vui sướng của sự nhận thức sáng tạo

Quá trình dạy học GQVĐ là quá trình giáo viên tổ chức, hướng dẫn sự

nghiên cứu tự lực, tự phát hiện tích cực và sáng tạo các chân lí khoa học ở học sinh Có thể nói đó là sự nghiên cứu khoa học thu hẹp trong khuôn khổ của sự

dạy học Tương tự như quá trình nghiên cứu khoa học, quá trình dạy học giải quyết vấn đề cũng bao gồm ba giai đoạn: (1) Quan sát và đề xuất vấn đề cần nghiên cứu học tập (xây dựng tình huống có vấn đề); (2) Giải quyết vấn đề (xây dựng và kiểm tra giả thuyết); và (3) Vận dụng độc lập kiến thức mới Tuy nhiên mỗi yếu tố, mỗi giai đoạn đó đã có sự biến đổi do điều kiện của sự dạy học

1.3.3 Khái niệm về vấn đề

Vấn đề là những câu hỏi hay nhiệm vụ đặt ra mà việc giải quyết chúng chưa có quy luật sẵn có, những tri thức, kỹ năng sẵn có chưa đủ giải quyết mà còn có những khó khăn, cản trở cần phải vượt qua

Một vấn đề được đặc trưng bởi ba thành phần:

- Trạng thái xuất phát ( những kiến thức và kỹ năng sẵn có)

- Trạng thái đích ( mong muốn giải quyết được nhiệm vụ đặt ra)

- Sự cản trở ( những yêu cầu giải quyết đòi hỏi sự tìm tòi khám phá)

1.3.4 Tình huống có vấn đề

1.3.4.1 Định nghĩa tình huống có vấn đề

Hiện nay chưa có một định nghĩa hoàn toàn thống nhất Dưới đây là một số định nghĩa đáng được chú ý

* Theo lý luận dạy học: Tình huống có vấn đề là tình huống mà khi có

mâu thuẫn khách quan của bài toán nhận thức được học sinh chấp nhận như một vấn đề học tập mà họ cần có thể giải quyết được, kết quả là họ nắm được tri thức mới Trong đó, vấn đề học tập là những tình huống về lí thuyết hay thực tiễn có chứa đựng mâu thuẫn biện chứng giữa cái (kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo) đã biết với cái phải tìm và mâu thuẫn này đòi hỏi phải được giải quyết

* Theo tâm lý học: Tình huống có vấn đề, đó là trở ngại về trí tuệ của

con người, xuất hiện khi anh ta chưa biết cách giải thích hiện tượng sự kiện, quá trình của thực tế, khi chưa thể đạt tới mục đích bằng cách thức hành động

quen thuộc Tình huống này kích thích con người tìm tòi cách giải thích hay hành động mới Tình huống có vấn đề là quy luật của hoạt động nhận thức sáng tạo, có hiệu quả Nó qui định sự khởi đầu của tư duy, hành động tư duy tích cực sẽ diễn ra trong quá trình nêu ra và giải quyết các vấn đề

* Như vậy có thể coi tình huống có vấn đề trong dạy học là trạng thái tâm lí đặc biệt của học sinh khi họ gặp mâu thuẫn khách quan của bài toán nhận thức giữa cái đã biết và cái phải tìm, tự họ chấp nhận và có nhu cầu, có khả năng giải quyết mâu thuẫn đó bằng tìm tòi, tích cực, sáng tạo, kết quả là

họ nắm được cả kiến thức và phương pháp giành kiến thức

1.3.4.2 Đặc điểm của tình huống có vấn đề

Tình huống có vấn đề chỉ xuất hiện và tồn tại trong ý thức người học chừng nào đang diễn ra sự chuyển hóa của mâu thuẫn khách quan bên ngoài của bài toán nhận thức thành mâu thuẫn chủ quan bên trong của học sinh Yếu

tố chủ yếu của tình huống có vấn đề là điều chưa biết, là điều phải được khám phá ra để hoàn thành đúng nhiệm vụ đặt ra Điều chưa biết trong tình huống

có vấn đề luôn được đặc trưng bởi một sự khái quát hóa ở mức độ nhất định Tuy nhiên, điều chưa biết đó không được quá khó hoặc quá dễ đối với học sinh

Như vậy có thể nêu ra ba yếu tố sau đây của một tình huống có vấn đề,

đó cũng là ba điều kiện của một tình huống có vấn đề trong dạy học:

(1) Có mâu thuẫn nhận thức, có điều chưa biết cần tìm: Có mâu thuẫn nhận thức giữa cái đã biết và cái phải tìm Điều chưa biết có thể là mối liên hệ giữa cái đã biết và cái phải tìm Điều chưa biết có thể là mối liên hệ chưa biết, hoặc cách thức hay điều kiện hành động Đó chính là kiến thức mới sẽ được khám phá ra trong tình huống có vấn đề

(2) Gây ra nhu cầu muốn biết kiến thức mới: Thế năng tâm lí của nhu cầu nhận thức là động lực khởi động hoạt động nhận thức của học sinh; nó sẽ

góp phần làm cho học sinh đầy hưng phấn tìm tòi phát hiện, sáng tạo giải quyết nhiệm vụ nhận thức đặt ra

(3) Phù hợp với khả năng của học sinh: trong việc phân tích các điều kiện của nhiệm vụ đặt ra và trong việc đi tìm điều chưa biết, nghĩa là trong việc phát hiện kiến thức mới Tình huống có vấn đề nên bắt đầu từ cái quen thuộc, bình thường, đã biết (từ vốn kiến thức cũ của học sinh, từ những hiện tượng thực tế…) mà đi đến cái bất thường (kiến thức mới) một cách bất ngờ nhưng logic

1.3.4.3 Những cách xây dựng tình huống có vấn đề

Sự nghiên cứu lí luận và thực tiễn cho thấy có nhiều loại tình huống có vấn đề và nhiều cách tạo ra (làm xuất hiện) các tình huống có vấn đề trong dạy học

Nguyên tắc chung làm xuất hiện tình huống có vấn đề trong dạy học là: Dựa vào sự không phù hợp giữa kiến thức đã có của học sinh với yêu cầu đặt

ra cho họ khi giải quyết nhiệm vụ mới

Theo nguyên tắc chung này, có thể nêu ra ba cách tạo ra các tình huống

có vấn đề, đó cũng là ba kiểu tình huống có vấn đề cơ bản trong dạy học Hóa học

a Cách thứ nhất: Tình huống nghịch lí- bế tắc

Tình huống có vấn đề xuất hiện khi kiến thức học sinh đã có không phù hợp (không đáp ứng được) với đòi hỏi của nhiệm vụ học tập hoặc với thực nghiệm Ở đây sẽ xuất hiện tình huống không phù hợp (cũng là tình huống khủng hoảng, bế tắc) hoặc tình huống bất ngờ (cũng là tình huống ngạc nhiên)

Các bước tạo tình huống nghịch lí- bế tắc:

Bước 1: Tái hiện kiến thức cũ có liên quan bằng cách cho học sinh nêu

lại một kết luận, một quy tắc… đã học

Bước 2: Đưa ra hiện tượng (có thể làm thí nghiệm, hoặc nêu ra một hiện tượng, một kinh nghiệm) mâu thuẫn hoặc trái hẳn với kết luận vừa được

nhắc lại, điều đó sẽ gây ra sự ngạc nhiên

Bước 3: Phát biểu vấn đề: đi tìm nguyên nhân của mâu thuẫn hoặc giải thích hiện tượng lạ đó

Ví dụ: Tạo ra tình huống có vấn đề khi nghiên cứu nghiên cứu phản

ứng nhiệt phân của muối amoni

Bước 1 Tái hiện kiến thức cũ có liên quan: Nhiệt phân muối

(NH4)2CO3, NH4Cl thu được khí mùi khai làm xanh quì tím ẩm (NH3) và axit tương ứng

Bước 2 Làm xuất hiện mâu thuẫn: làm thí nghiệm biểu diễn về phản ứng nhiệt phân muối NH4NO3 không thấy có khí mùi khai bay ra và thu được hơi nước

Bước 3 Phát biểu vấn đề: Muối NH4NO3 là muối amoni chứa gốc của axit có tính oxi hóa mạnh nên khi nhiệt phân không cho sản phẩm cuối cùng

là khí NH3

b Cách thứ hai: Tình huống lựa chọn

Tình huống lựa chọn là tình huống có vấn đề khi HS phải lựa chọn giữa hai hay nhiều phương án GQVĐ mà dường như các phương án đều đúng nhưng chỉ có duy nhất một phương án đúng để đảm bảo việc giải quyết vấn đề đặt ra Khi đó xuất hiện tình huống lựa chọn hoặc tình huống bác bỏ (phản bác)

Các bước tạo tình huống lựa chọn:

Bước 1: Tái hiện kiến thức cũ, nêu nhiệm vụ mới cần giải quyết

Bước 2: Làm xuất hiện mâu thuẫn nêu các giả thuyết

Bước 3: Phát biếu vấn đề và tìm hướng giải quyết vấn đề hợp lí

Ví dụ: GV làm thí nghiệm: Thả một con châu chấu vào bình đựng khí Nitơ

HS quan sát thấy con châu chấu yếu dần đi và không cử động được nữa sau

đó thả nó ra ngoài thì sau một thời gian nó dần hoạt động trở lại bình thường Vậy nitơ có phải là khí độc hay không mà con châu chấu lại hoạt động yếu dần đi trong bình đựng khí nitơ?

Bước 1 Tái hiện kiến thức cũ, nêu nhiệm vụ mới cần giải quyết: Ở dạng

tự do khí nitơ chiếm 4/5 thể tích của không khí nên nitơ không có tính độc

Bước 2 Làm xuất hiện mâu thuẫn, nêu các giả thuyết: Vậy vì sao con châu

chấu lại hoạt động yếu dần đi hay khí nitơ không duy trì sự hô hấp?

Bước 3 Phát biểu vấn đề: Giả thuyết nào là đúng, giả thuyết khác vì sao

không đúng?

c Cách thứ ba: Tình huống vận dụng

Có thể tạo ra tình huống có vấn đề khi học sinh phải tìm đường ứng

dụng kiến thức trong học tập, trong thực tiễn hoặc tìm lời giải đáp cho câu hỏi

“tại sao” hoặc đi tìm nguyên nhân của một kết quả

Lúc đó xuất hiện tình huống vận dụng hoặc tình huống tại sao

Ví dụ: Tạo ra tình huống có vấn đề khi nghiên cứu tính chất vật lí của

cacbon Tại sao đều được cấu tạo từ cacbon mà kim cương và than chì lại có màu sắc và độ cứng khác nhau?

Bước 1 Nêu ra những kiến thức đã học có liên quan đến một vấn đề cần

khắc sâu: Thành phần hóa học của một chất là yếu tố chính quyết định tính chất của nó

Bước 2 Đưa ra hiện tượng có chứa mâu thuẫn với kiến thức cũ gây ra

lúng túng bế tắc khi giải quyết vấn đề trong học tập hay trong thực tiễn: Tại sao đều được cấu tạo từ cacbon nhưng chúng có màu sắc và độ cứng khác nhau?

Bước 3: Tìm nguyên nhân của bế tắc, lúng túng và tìm những con

đường khác nhằm vận dụng kiến thức đã học để có thể giải quyết được nhiệm

vụ đặt ra: Do đặc điểm cấu trúc trong các phân tử chất là khác nhau nên chúng có ảnh hưởng đến màu sắc và tính chất của từng dạng thù hình

1.3.4.4 Câu hỏi có tính chất nêu vấn đề

“Câu hỏi nêu vấn đề” là mắt xích cuối cùng nhưng quyết định sự thành bại của toàn bộ việc tổ chức tình huống có vấn đề Việc xây dựng tình huống

có vân đề kết thúc ở chỗ vấn đề được nêu lên dưới hình thức “câu hỏi nêu vấn đề”

Câu hỏi nêu vấn đề là câu hỏi về cái chưa biết, thường xuất phát từ phía học sinh hơn là phía giáo viên Câu hỏi nêu vấn đề bao giờ cũng nhằm kích thích sự suy nghĩ tìm tòi của học sinh, buộc các em phải vận dụng những thao tác tư duy khác nhau, phải giải thích, chứng minh, tự kết luận Để trả lời những câu hỏi nêu vấn đề, học sinh cũng phải tái hiện kiến thức cũ, nhưng không phải dưới dạng “kiến thức cũ nguyên xi” mà học sinh phải gia công thêm, kết hợp các kiến thức đó với nhau…

Câu hỏi nêu vấn đề khác với “câu hỏi thông báo” Những câu hỏi có tính chất thông báo chỉ đòi hỏi sự nhớ lại (tái hiện) kiến thức cũ đã biết, yêu cầu chủ yếu trí nhớ của học sinh mà không động viên sự tìm tòi của các em

Chẳng hạn, học sinh đã học định nghĩa của oxit, giáo viên chỉ hỏi “oxit là gì?”

Câu hỏi nêu vấn đề phải có những đặc điểm sau:

a Phải chứa đựng một mâu thuẫn nhận thức Điều đó chỉ đạt được khi

câu hỏi phản ánh được mối liên hệ bên trong giữa điều đã biết và điều phải tìm

b Phải chứa đựng phương hướng giải quyết vấn đề, thu hẹp phạm vi tìm kiếm câu trả lời Nghĩa là phải tạo điều kiện làm xuất hiện giả thuyết, tạo điều kiện tìm ra con đường đúng đắn nhất để giải quyết vấn đề

c Phải phản ánh được tâm trạng ngạc nhiên của học sinh khi nhận ra

mâu thuẫn nhận thức, khi đụng chạm tới vấn đề

Chẳng hạn, sau khi học về các oxit, giáo viên nêu câu hỏi: “Tại sao trong tự nhiên không tồn tại canxi oxit (hoặc anhiđrit photphoric) ở dạng tự do?” Câu hỏi này khác với câu hỏi chỉ có tính chất thông báo như: “Canxi oxit có tan trong nước không?” hoặc “Canxi oxit có tác dụng với nước không?”

1.4 Quá trình GQVĐ [1], [2], [7], [8]

1.4.1 Tầm quan trọng của giai đoạn GQVĐ

Nhiệm vụ của giai đoạn này là đi tìm điều chưa biết trong tình huống

có vấn đề Đây là khâu chủ yếu có tầm quan trọng đặc biệt trong dạy học nêu vấn đề Vì vậy, cần phải tập luyện cho các em biết cách GQVĐ từ đơn giản đến phức tạp trong học tập Cần phải tổ chức quá trình GQVĐ trong học tập như thế nào để ở một mức độ nhất định, nó giống như quá trình nghiên cứu khoa học, và ở chừng mực nào đó HS phải thể hiện như một nhà nghiên cứu đang tìm cách giải quyết các vấn đề nảy sinh trong học tập

Vì vậy, trong quá trính GQVĐ học tập, GV phải đóng vai trò là người dẫn đường và tổ chức các hoạt động tìm tòi của HS, giúp HS đánh giá các giả

thuyếtvà giảm nhẹ khó khăn để HS có thể GQVĐ được nhanh chóng Thông qua các bước GQVĐ mà hình thành cho HS các tư duy lôgic, suy luận và thực hiện quá trình tìm ra vấn đề và con đường giải quyết tối ưu vấn đề đó

1.4.2 Cấu trúc của quá trình GQVĐ

Quá tình GQVĐ được thực hiện theo bốn giai đoạn chính sau:

- Nhận biết vấn đề: Đây là giai đoạn phân tích tình huống, nhận biết được nhiệm vụ cần giải quyết và tình huống ở dạng tường minh với nhiệm vụ

cụ thể trong vấn đề đặt ra

- Tìm các phương án giải quyết: Từ sự phân tích nhiệm vụ cần giải quyết người thực hiện tiến hành so sánh các nhiệm vụ đã giải quyết, xác định những kiến thức, kinh nghiệm, kỹ năng đã có để đề xuất các cách giải quyết mới và hệ thống hóa, sắp xếp lại thành những phương án giải quyết có thể có

- Quyết định phương án giải quyết vấn đề: Người thực hiện đánh giá các phương án giải quyết, đánh giá những thuận lợi, khó khăn của từng phương án và đưa ra quyết định về sự lựa chọn một phương án tối ưu Nếu chưa xác định được một phương án tối ưu thì cần quay lại bước 2

- Thực hiện các bước GQVĐ theo các phương án đã chọn và đánh giá kết quả của việc thực hiện phương án GQVĐ

Cấu trúc của quá trình GQVĐ thường là như sau:

(1) Đặt vấn đề, xây dựng bài toán nhận thức

duy mới và biết vận dụng chúng giả quyết nhiệm vụ, vấn đề tương tự, Quy trình dạy học sinh giải quyết vấn đề học tập có thể tiến hành theo những bước

cơ bản sau:

(1) Đặt vấn đề và làm cho HS hiểu rõ vấn đề (2) Phát biểu vấn đề (3) Xác định phương hướng giải quyết, đề xuất các giả thuyết (4) Lập kế hoạch theo các giả thuyết (5) Thực hiện kế hoạch giải (6) Đánh giá việc thực hiện kế hoạch gải và kết luận có chỉnh lí, bổ sung của GV

Tùy từng vấn đề và mức khó của nó mà các bước của quy trình có thể thay đổi nhưng vẫn phải đảm bảo ba thành phần chính là: Đặt vấn đề, giải quyết vấn đề, kết luận vấn đề vừa giải quyết

1.4.4 Các mức độ của dạy học phát hiện và giải quyết vấn đê

Việc xác định các mức độ của dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề tùy thuộc vào nặng lực và mức độ tham gia của HS vào việc giải quyết bài toán nhận thức, tức là mức độ tham gia xây dựng và giải quyết vấn đề học tập

Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề có 4 mức độ sau:

Các mức Đặt vấn đề Nêu giả

thuyết

Lập kế hoạch

Mức độ 1: GV thực hiện toàn bộ các bước của dạy học phát hiện và GQVĐ Đây chính là phương pháp thuyết trình nêu vấn đề Ở mức độ này GV đặt vấn đề và nêu cách giải quyết, HS thực hiện theo sự hướng dẫn của GV,

GV nhận xét, đánh giá kết quả làm việc của HS Ở mức độ này HS được học cách phát hiện, GQVĐ thông qua sự trình bày của GV

Mức độ 2: Đàm thoại nêu vấn đề GV nêu vấn đề, gợi ý để HS tự tìm ra cách giải quyết với sự giúp đỡ của GV khi cần, GV cùng HS tham gia đánh giá kết quả

Mức độ 3: GV cung cấp thông tin tạo tình huống và định hướng, điều khiển HS tự thực hiện toàn bộ quy trình làm việc, mức độ này tương đương phương pháp nghiên cứu trong dạy học

Mức độ 4: HS tự lực phát hiện vấn đề nảy sinh trong quá trình lĩnh hội kiến thức hoặc trong hoàn cảnh của mình, lựa chọn vấn đề giải quyết, tự lực đề xuất giả thuyết, lập kế hoạch và thực hiện HS tự đánh giá kết quả của chính mình

Nên sử dụng mức 3 và 4 để phát huy tính tích cực của HS

1.4.5 Ưu nhược điểm của PPDH phát hiện và GQVĐ

* Ưu điểm:

Dạy học phát hiện và GQVĐ tạo điều kiện cho HS phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo, phát triển năng lực nhận thức, năng lực GQVĐ PPDH này góp phần quan trọng trong việc phát triển năng lực cơ bản của người lao động trong xã hội phát triển Trong xã hội phát triển theo cơ chế thị trường với sự cạnh tranh gay gắt thì sự phát hiện sớm và giải quyết hợp lí những vấn đề nảy sinh trong thực tiễn là năng lực cần thiết đảm bảo sự thành đạt của cá nhân trong cuộc sống ở bất kỳ lĩnh vực nào

Sử dụng PPDH phát hiện và GQVĐ giúp HS thu nhận kiến thức, kỹ năng một cách sâu sắc, vững chắc HS biết được PP tự học, chủ động thu nhận kiến thức

và đánh giá được kết quả học tập của bản thân và bạn học Từ đó mà phát triển được các năng lực nhận thức, vận dụng kiến thức để GQVĐ thực tiễn một cách linh hoạt và sáng tạo

*Hạn chế:

Thực hiện dạy học phát hiện và GQVĐ đòi hỏi GV có năng lực và đầu

tư nhiều thời gian Với HS cần có thói quen và khả năng tự học, có phong cách học tập tự giác, tích cực thì mới đạt hiệu quả Trong một số nội dung học tập hóa học còn cần có thiết bị dạy học và điều kiện cần thiết thì việc sử dụng phương pháp phát hiện và GQVĐ mới có hiệu quả cao

Do còn một số hạn chế trên mà việc sử dụng PPDH phát hiện và GQVĐ trong thực tế dạy học còn chưa cao

CHƯƠNG 2: SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG DẠY HỌC PHẦN

HÓA PHI KIM LỚP 11_THPT

2.1 Nội dung kiến thức phần hoá phi kim lớp 11- THPT [6], [9]

Hệ thống kiến thức phần hóa phi kim lớp 11_THPT gồm 2 chương được học trong học kỳ I Cụ thể:

- Chương 2: Nitơ - Photpho

- Chương 3: Cacbon – Silic

Hai nhóm nguyên tố này được nghiên cứu khi HS đã được trang bị các kiến thức lí thuyết chủ đạo về cấu tạo chất, định luật tuần hoàn, phản ứng hóa học, thuyết điện li Việc nghiên cứu các nhóm nguyên tố này giúp HS vận dụng kiến thức lí thuyết chủ đạo để dự đoán, giải thích tính chất các đơn chất, hợp chất và sự biến thiên tính chất các nguyên tố, các hợp chất của các nguyên tố trong nhóm Ngoài nội dung lí thuyết chung về cấu tạo chất, lí thuyết về phản ứng hóa học như ở lớp 10 đã nghiên cứu thì cấn phải nghiên cứu thêm nội dung về thuyết điện li

Lí thuyết về sự điện li đã đóng góp to lớn trong việc nghiên cứu các chất điện li, bản chất, qui luật phản ứng hóa học và các cân bằng xảy ra trong dung dịch chất điện li như: cân bằng axit-bazơ, cân bằng oxi hóa-khử, cân bằng tạo phức Đồng thời thông qua nội dung của thuyết mà bản chất của chất điện li, quá trình điện li, vai trò của dung môi, các khái niệm về axit bazơ, chất lưỡng tính, tính chất của các dung dịch, các phản ứng hóa học xảy

ra trong dung dịch đã được làm rõ và biểu thị bằng phương trình ion đầy đủ

và thu gọn

2.1.1 Chương: Nitơ_Photpho

2.1.1.1 Mục tiêu chương

* Về kiến thức

a, Biết:

- Vị trí của các nguyên tố nitơ, photpho trong bảng tuần hoàn

- Tính chất của các đơn chất và hợp chất của nitơ và photpho

- Ứng dụng của các đơn chất và hợp chất nitơ, photpho

- Điều chế nitơ, photpho và các hợp chất quan trọng của chúng

- Viết được các phương trình phản ứng trong các sơ đồ chuyển hoá Biết giải các dạng khác nhau của bài tâp trắc nghiệm, bài tập tự luận định lượng

- Tiến hành một số thí nghiệm đơn giản để nghiên cứu tính chất hoá học của đơn chất nitơ, photpho và các hợp chất của chúng

* Về tình cảm, thái độ

- Có ý thức tích cực, tự giác và hợp tác trong học tập

- Có ý thức bảo vệ môi trường

2.1.1.2 Một số điểm cần lưu ý về nội dung kiến thức

Với chương Nitơ-photpho khi giảng dạy GV cần chú ý nhiều hơn đến các nội

dung sau:

* Nghiên cứu kĩ nitơ và photpho

Cần làm rõ sự giống nhau và khác nhau của các đơn chất và các hợp chất của hai nguyên tố đó Đây là những kiến mới đối với học sinh Do học sinh đã được học đầy đủ cơ sở lý thuyết về cấu tạo nguyên tử, bảng tuần hoàn, liên kết hoá học, cân bằng hoá học, sự điện li, khái niệm về axit, bazơ và muối, nên giáo viên cần dẫn dắt để học sinh có thể dựa vào lý thuyết chủ đạo

đó dự đoán được tính chất của đơn chất nitơ, photpho và các hợp chất của chúng Giáo viên biểu diễn thí nghiệm, học sinh quan sát, nhận xét và rút ra kết luận để khẳng định sự đúng đắn của những dự đoán đó GV cũng có thể tổ chức cho HS tự tiến hành thí nghiệm theo nhóm và nhận xét, kết luận về tính chất của một số chất

* Sự khác nhau về cấu tạo và độ bền của phân tử nitơ và phân tử photpho

- Phân tử nitơ N2 có kích thước nhỏ hơn phân tử P và vì N2 ở trạng thái khí nên lực tương tác giữa các phân tử N2 nhỏ hơn nhiều so với lực tương tác giữa các phân tử P4(photpho trắng), Pn(photpho đỏ)

- Liên kết ba trong phân tử N2 có năng lượng lớn gấp 6 lần liên kết đơn

N – N (EN – N = 169 kJ/mol), nên là liên kết rất bền Ở 30000C nó mới bắt đầu

bị tách thành nguyên tử nitơ, do đó ở nhiệt độ thường nitơ phân tử là một trong những chất trơ nhất Còn ở nhiệt độ cao, nitơ trở nên hoạt động hơn, nhất là khi có mặt chất xúc tác

- Mặc dù photpho có độ âm điện (2,1) nhỏ hơn so với nitơ (3,0), nhưng

ở điều kiện thường photpho hoạt động hơn nitơ Đó là do liên kết đơn P – P

trong phân tử P4 kém bền hơn liên kết ba trong phân tử nitơ (EP-P ~ 200 kJ/mol) Ở trên 20000C phân tử P4 bị tách thành các nguyên tử photpho

- Nitơ thể hiện các số oxi hoá: -3 (NH3), – 2(N2H4), -1(N2O), 0 (N2), +1(N2O), +2(NO), +3(N2O3), + 4(NO2, N2O4), +5 (N2O5)

* Điều chế nitơ trong công nghiệp

Nitơ được điều chế bằng phương pháp chưng cất phân đoạn không khí lỏng còn chứa khí hiếm và những vết oxi Trong nhiều trường hợp, tạp chất khí hiếm không gây trở ngại gì cả, nhưng oxi thì không được lẫn Để loại tạp chất oxi, người ta cho nitơ được điều chế đi qua một hệ thống chứa đồng kim loại đốt nóng Khi đó tất cả oxi đều phản ứng tạo thành CuO

* Amoniac

- Khí amoniac là một trong những khí tan nhiều trong nước Hiện tượng tan nhiều của amoniac được giải thích bằng sự tạo thành liên kết hiđro giữa các phân tử NH3 và H2O Liên kết này được hình thành nhờ lực tương tác tĩnh điện giữa nguyên tử H mang một phần điện tích dương của phân tử H2O và nguyên tử N mang một phần điện tích âm của phân tử NH3

- Là hợp chất có cực, NH3 dễ hoá lỏng và dễ hóa rắn nên tnc, ts cao hơn nhiều so với các hợp chất tương tự như PH3 , AsH3 v.v… Điều này được giải thích là: do phân cực khá mạnh, nên các phân tử NH3 dễ kết hợp với nhau tạo thành tập hợp phân tử (NH3)n nhờ liên kết hiđro Để phá vỡ tập hợp phân tử này cần tiêu tốn năng lượng Bởi vậy, NH3 có tnc, ts và cả nhiệt hoá hơi (22,82 kJ/mol) cao hơn PH3, AsH3 Ở những hợp chất này không xảy ra hiện tượng tập hợp phân tử

- Khi tan trong nước, trong dung dịch nước của amoniac xảy ra các quá trình sau:

NH3 + H2O ⇄ NH3 …… H2O ⇄ NH4+ + OH

-Khi đó NH3 kết hợp với H của H2O theo cơ chế cho – nhận, tạo thành ion

NH4

+

và dung dịch trở nên có tính bazơ

Trước đây, người ta cho rằng tính bazơ là do NH3 kết hợp với H2O tạo thành phân tử NH4OH, nhưng thực tế không có những bằng chứng chứng minh sự tồn tại của phân tử này Trong các hợp chất hiđrat đó, phân tử NH3 liên kết với phân tử H2O bằng liên kết hiđro, chứ không có các ion NH4+

, OH- và phân

tử NH4OH

- Amoniac còn có tính khử, mặc dù không đặc trưng bằng phản ứng kết hợp Tính khử của NH3 là do nguyên tử nitơ có số oxi hoá thấp nhất (-3) gây ra Ngoài O2 và oxit kim loại ra, clo và brom oxi hoá mãnh liệt amoniac ở trạng thái khí và trạng thái dung dịch ngay ở nhiệt độ thường

* Muối amoni

- Cần thấy rõ sự giống nhau và khác nhau giữa muối amoni và muối của kim loại kiềm Giống với muối của kim loại kiềm, các muối amoni đều tan nhiều trong nước và khi tan phân ly hoàn toàn thành các ion Ion NH4+

cũng không có màu như ion kim loại kiềm

Khác với muối kim loại kiềm, dung dịch muối amoni có tính axit do ion amoni cho proton:

NH4 +

+ H2O ⇄ NH3 + H3O,Ka = 5,5.10-10

- Cần hiểu và nắm vững phản ứng nhiệt phân của muối amoni Sản phẩm của phản ứng này là khác nhau, tuỳ thuộc vào bản chất của axit tạo nên muối

- Muối amoni tạo bởi axit không có tính oxi hoá, khi bị nhiệt phân tạo

ra amoniac và axit tương ứng

Ví dụ: Muối amoni tạo bởi các axit có tính oxi hoá, khi bị nhiệt phân thì axit được tạo thành sẽ oxi hoá NH3, tạo ra các sản phẩm khác nhau

Chú ý: Khi làm thí nghiệm nhiệt phân muối NH4NO3 cần tuân thủ nghiêm ngặt chế độ nhiệt, vì NH4NO3 nóng chảy ở 1690C, từ khoảng 190 – 2600C bị phân huỷ cho thoát ra N2O Còn ở nhiệt độ cao hơn 3000C sẽ phân huỷ nổ, do

N2O không bền phân huỷ nhanh ra N2 + O2:

Muối của axit khó bay hơi và nhiều nấc khi đun nóng biến thành muối axit và giải phóng NH3

VD: (NH4)2SO4

t0

NH4HSO4 + NH3 ↑ Tiếp tục đun muối axit bị phân hủy

NH4NO3) Trong các phản ứng, kim loại bị oxi hóa đến mức oxi hoá bền, cao nhất

* Muối nitrat

- Khi đun nóng muối nitrat cao hơn nhiệt độ nóng chảy của chúng (có trường hợp chưa đạt đến nhiệt độ nóng chảy) thì chúng bị phân huỷ Tính chất phân huỷ của muối nitrat phụ thuộc vào bản chất của cation trong muối

Muối của các kim loại hoạt động nhất (đứng trước Mg trong dãy điện hoá) tạo thành muối nitrit tương ứng và giải phóng oxi

Muối của các kim loại hoạt động kém hơn (Mg – Cu) bị phân huỷ tạo thành oxit

Muối của các kim loại kém hoạt động hơn nữa (đứng sau Cu) bị phân huỷ giải phóng kim loại

Tính chất khác nhau này khi tiến hành phản ứng là do độ bền khác nhau của các muối nitrit và oxit tương ứng ở nhiệt độ bị phân huỷ: trong các điều kiện

đó đối với natri thì nitrit bền, đối với Mg thì nitrit kém bền, nên cho thoát ra kim loại

Trong môi trường trung tính, ion NO3

bị Al (hoặc Zn) khử đến

NH3

Ví dụ: 8Al + 5OH- + 3NO3- + 2H2O → 8AlO2- + 3NH3

* Cần nắm vững các điều kiện chuyển hoá giữa hai dạng thù hình của photpho

Khi đun nóng trên 2500C, không có không khí, P đỏ chuyển thành hơi, khi làm lạnh thì hơi đó ngưng tụ thành P trắng

Còn khi đun nóng P trắng đến 2500C không có không khí hoặc dưới tác dụng của ánh sáng thì nó chuyển chậm thành P đỏ là dạng bền hơn Phản ứng này có thể tăng nhanh khi có một ít iot làm xúc tác Có thể biểu diễn các quá trình chuyển hoá đó như sau:

H = – 16,7 kJ/ mol Tất cả các dạng thù hình của photpho khi nóng chảy đều tạo thành cùng một chất lỏng gồm những phân tử tứ diện P4 Dạng P4 cũng tồn tại ở trạng thái hơi Nhưng ở nhiệt độ cao hơn 8000C và áp suất thấp, P4 bị phân huỷ tạo thành các phân tử P2

* Photpho trắng: rất hoạt động về mặt hoá học, dễ dàng bốc cháy trong

không khí ở nhiệt độ thường, nếu ở dạng phân tán nhỏ Điều này được minh hoạ bằng thí nghiệm sau: Hoà tan một mẩu nhỏ P trắng trong dung môi cacbon đisunfua (CS2) Tẩm dung dịch thu được vào một băng giấy lọc còn lại những hạt P trắng rất nhỏ Chúng bị oxi hoá bởi oxi không khí, phát nhiệt mạnh, làm bốc cháy băng giấy lọc

* Các axit photphoric

Cấu tạo phân tử của các axit photphoric: Số oxi hoá của P trong các axit này đều là +5

Axit H3PO4 là axit ba lần axit có độ mạnh trung bình

Trong phòng thí nghiệm thường sử dụng axit H3PO4 và các muối của nó (muối photphat)

* Muối photphat

Một trong những tính chất cần biết của muối photphat là phản ứng thuỷ phân

Trong số các muối photphat tan, muối photphat trung tính của kim loại kiềm bị thuỷ phân mạnh trong dung dịch cho môi trường kiềm mạnh

Do đó khi kết tinh từ dung dịch, Na3PO4 thường có lẫn NaOH

Hơi P

0 c

2500c

Muối hiđrophotphat, thí dụ Na2HPO4 bị thuỷ phân yếu hơn: Quá trình thuỷ phân này xảy ra mạnh hơn so với quá trình phân li axit của ion HPO2-4 nên dung dịch có môi trường axit yếu

Muối đihiđrophotphat, thí dụ NaH2PO4 bị thuỷ phân yếu hơn nữa

Quá trình thuỷ phân này xảy ra kém hơn so với quá trình phân li axit của ion H2PO4- nên dung dịch NaH2PO4 có môi trường axit yếu

- Vị trí, cấu hình electron của cacbon, silic

- Tính chất vật lí, hóa học cơ bản của C, Si và hợp chất của chúng

- Ứng dụng và phương pháp điều chế C, Si và một hợp chất của chúng

b, Hiểu:

- Vị trí và cấu tạo phân tử của chúng liên quan với nhau như thế nào

- Giải thích được tính chất hóa học chung của C, Si và hợp chất

- Nguyên tắc chung để điều chế C, Si và hợp chất

* Về kỹ năng:

- Dự đoán tính chất cơ bản của đơn chất, hợp chất C, Si và giải thích tính chất của chúng

- Lập phương trình hóa học của phản ứng của các đơn chất và hợp chất

của C, Si Xác định được vai trò và so sánh tính khử, tính oxi hoá của chúng

trong các phản ứng oxi hoá – khử

- Viết được các phương trình hóa học của phản ứng trong các sơ đồ

chuyển hoá Biết giải các dạng khác nhau của bài tâp trắc nghiệm, bài tập tự

luận định lượng

- Tiến hành một số thí nghiệm đơn giản để nghiên cứu tính chất hoá

học của đơn chất C, Si và các hợp chất của chúng

* Về tình cảm, thái độ

- Có ý thức tích cực, tự giác và hợp tác trong học tập

- Có ý thức bảo vệ môi trường

2.1.2.2 Một số điểm cần lưu ý về nội dung kiến thức

C, Si đều là các nguyên tố p, nghiên cứu tính chất của chúng cũng xuất

phát từ cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử ở trạng thái cỏ bản có

2e độc thân và 4e độc thân ở trạng thái kích thích nên trong hợp chất chúng có

cộng hóa trị 2 và 4 trong hợp chất tùy thuộc vào độ âm điện của nguyên tố

liên kết với chúng mà chúng có các số oxi hóa: -4, +2, +4

* Cacbon

- C là nguyên tố đặc biệt trong bảng tuần hoàn vì nó có khả năng tạo rất

nhiều hợp chất, đa dạng về thành phần, tính chất và cấu tạo có nhiều ứng

dụng trong thực tiễn

- Các dạng thù hình của C thì cần phân tích đặc điểm cấu tạo các dạng

mạng tinh thể kim cương, than chì, cacbon vô định hình, mối liên quan giữa

cấu tạo đến tính chất vật lí, sự chuyển hóa giữa các dạng thù hình và ứng

dụng trong thực tế

- Từ giá trị số oxi hóa của C để dự đoán tính khử, tính oxi hóa của C và dùng thí nghiệm, các phản ứng với oxi, oxit kim loại, hiđro, kim loại, để kết luận, giải thích tính chất của C

- Khi đốt cháy C trong không khí, ngoài CO2 trong sản phẩm còn có một lượng nhỏ khí CO Ngoài ra C còn tác dụng với S, hơi nước, oxit kim

loại, các chất oxi hóa khác

*Cacbon monooxit

- CO không tác dụng vơi nước và dung dịch kiềm do độ bền cao của liên kết ba trong phân tử nên CO được gọi là oxit không tạo muối Nhưng ở nhiệt độ cao thì CO khử được nhiều oxit kim loại

* Cacbon đioxit

- Khí CO2 không cháy và không duy trì sự cháy của nhiều chất CO2 là một oxit axit, khi tan trong nước một lượng nhỏ CO2 kết hợp với nước tạo

thành dung dịch axit cacbonic

- CO2 cũng thể hiện tính oxi hóa

* Axit cacbonic và muối cacbonat

- Axit cacbonic là axit yếu, không bền và không thể tách ra ở điều kiện thường Trong dung dịch axit này phân li 2 nấc và có thể tạo ra 2 laọi muối

* Silic và hợp chất của silic

- Khi nghiên cứu Si cần so sánh với C về tính oxi hóa, tính khử của chúng Si tác dụng với kim loại, phi kim nhưng kém hơn C, dễ tác dụng với kiềm giải phóng hidro

- Hợp chất SiO2 cần chú trọng đến tính oxit axit, tác dụng với oxit bazơ

ở nhiệt độ cao, tác dụng với kiềm, xođa nóng chảy, chỉ tác dụng với Flo và

+ Thuyết eletron về cấu tạo nguyên tử

+ Cấu tạo chất_liên kết hóa học

+ Định luật tuần hoàn các nguyên tố hóa học

+ Lí thuyết về sự điện li

+ Kiến thức về phản ứng oxi hóa_khử

Trong quá trình dạy học cần tổ chức các hoạt động học tập yêu cầu HS vận dụng triệt để các kiến thức lí thuyết và hình thành thói quen nghiên cứu một nhóm nguyên tố dựa trên cơ sở lí thuyết chủ đạo, đồng thời HS biết vận dụng kiến thức để dự đoán, giải thích sự biến đổi chất dựa vào mối liên hệ bản chất giữa cấu tạo và tính chất, giữa tính chất và ứng dụng, điều chế

Tích cực sử dụng thí nghiệm hóa học và các phương tiện trực quan, tổ chức cho HS tham gia các hoạt động nghiên cứu, tự khám phá kiến thức

Để tích cực hóa hoạt động học tập của HS, cần lựa chọn được những nội dung thích hợp tổ chức cho HS phát hiện, GQVĐ thông qua việc xây dựng nên những tình huống có vấn đề, từ đó bồi dưỡng cho HS năng lực phát hiện và GQVĐ học tập

Dựa trên cơ sở nội dung kiến thức cần truyền đạt, những kĩ năng cần rèn luyện, ta có thể tạo ra các tình huống có vấn đề trong học tập theo các cách sau

+ Sử dụng những kiến thức cần truyền đạt để xây dựng những bài tập nhận thức Tìm nguyên nhân của kết quả với các câu hỏi tại sao Các bài tập

tự luận định tính, vân dụng kiến thức giải thích các hiện tượng thực tiễn

+ Dùng các thí nghiệm hóa học, đưa ra các tình huống có vấn đề buộc

HS phải giải quyết thông qua đó lĩnh hội kiến thức một cach tích cực, tự giác

+ Hướng dẫn HS GQVĐ trên cơ sở vận dụng các kiến thức đã có, trên

cơ sở các thí nghiệm kiểm chứng, nghiên cứu

Trong các hoạt động học tập trên thì việc tổ chức cho HS phát hiện vấn

đề và GQVĐ là một trong những phương pháp dạy học tích cực, có hiệu quả cao

2.3 Vận dụng phương pháp dạy học phát hiện và GQVĐ trong dạy học hóa học ở trường phổ thông hiện nay

Hóa học là môn khoa học thực nghiệm, đòi hỏi quá trình dạy học luôn gắn với phương pháp tư duy logic và thực nghiệm Với những bài học không

có điều kiện làm thí nghiệm thì có thể sử dụng các mô phỏng, đĩa hình hoặc các kết quả thực nghiệm đã được công nhận để làm dẫn chứng Khi sử dụng phương pháp dạy học phát hiện và GQVĐ trong dạy học hóa học có thể chia làm hai loại bài như sau:

(1) Loại bài có sử dụng thí nghiệm (2) Loại bài không sử dụng thí nghiệm hóa học

2.3.1 Vận dụng PPDH phát hiện và GQVĐ trong bài dạy có sử dụng thí nghiệm

Dựa vào quy trình tổng quát có thể đưa ra quy trình cụ thể cho bài dạy này như sau:

Bước 1: Đặt vấn đề

- Biểu diễn lại thí nghiệm đã quen biết theo một quy luật nào đó, hoặc nhắc lại kiến thức cũ mà HS đã biết và đã hiểu