Sử dụng thí nghiệm trong dạy môn hóa lớp 10, 11 trường trung học phổ thông tỉnh dăk lăk

Mục đích của việc nghiên cứu Tìm hiểu thực trạng việc sử dụng thí nghiệm trong giảng dạy hóa học của giáo viên từ đó tìm các giải pháp góp phần nâng cao chất lượng sử dụng thí nghiệm ở

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

_

Võ Phương Uyên

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:

TS NGUYỄN TIẾN CÔNG

Thành phố Hồ Chí Minh - 2009

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến TS Nguyễn Tiến

Công đã tận tâm hướng dẫn và tạo điều kiện tối đa để tác giả có thể hoàn thành

luận văn Cũng xin chân thành cảm ơn TS Trịnh văn Biều đã bỏ nhiều thời gian

để đọc luận văn và có những góp ý sâu sắc cùng với hướng dẫn tận tình cho việc hoàn thiện công trình này

Xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, Phòng KHCN-SĐH, Khoa Hóa học trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh; Sở Giáo dục và Đào tạo Dăk Lăk; Ban Giám hiệu trường THPT Buôn Ma Thuột thành phố Buôn Ma Thuột, tỉnh Dăk Lăk, nơi tác giả đang công tác và tiến hành thực nghiệm sư phạm, Lãnh đạo và Quý Thầy Cô giáo các trường THPT tỉnh Dăk Lăk, đã tạo điều kiện giúp

đỡ một cách có hiệu quả bằng nhiều hình thức khác nhau

Xin chân thành cảm ơn thầy Phạm Đăng Khoa - trường THPT chuyên Nguyễn Du đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ và động viên tác giả rất nhiều trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn

Cuối cùng, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đối với cha mẹ, bạn bè đồng nghiệp đã giúp đỡ, động viên tác giả trong thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn

Tuy đã cố gắng nhưng chắc chắn còn thiếu sót, rất mong tiếp tục nhận được

sự giúp đỡ, góp ý của Quý Thầy Cô và bạn bè, đồng nghiệp

Tp Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2009

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Hóa học là một bộ môn khoa học thực nghiệm, vì vậy việc lồng ghép các thí nghiệm vào trong các bài học hóa học là một biện pháp quan trọng để nâng cao chất lượng dạy và học

Việc đổi mới phương pháp dạy học nước nhà đã và đang được triển khai trên toàn quốc từ rất lâu nay, tuy nhiên không thể nói đến đổi mới phương pháp dạy học

mà không nói đến vai trò của thí nghiệm trực quan Trước đây, phương pháp dạy học của ta còn nặng về lý thuyết, rất nhiều học sinh do không hình dung được thí nghiệm xảy ra như thế nào nên không thể tiếp thu kiến thức được, việc hiểu bài nhớ bài là rất khó khăn Lại có em có thể nói thông vanh vách kiến thức lý thuyết nhưng đến khi cho thực nghiệm thì các em lại hoàn toàn lúng túng Không chỉ có học sinh bình thường mà có thể thấy ngay cả các học sinh đi tham dự các kỳ thi Olympic quốc tế về một số môn học cần phải thực hành như vật lý, hoá học, sinh học của những năm trước đây, khi mà điểm lý thuyết rất cao còn điểm thực hành lại gần như không có

Trong khi đó sử dụng thí nghiệm trực quan lại có rất nhiều ưu điểm có thể kể

ra như: thí nghiệm góp phần làm cho học sinh huy động được tất cả các giác quan tham gia vào quá trình nhận thức, gây hứng thú học tập cho học sinh, kiến thức thu được chắc chắn và sâu sắc, đồng thời lớp học sôi nổi, hăng hái Thí nghiệm giúp làm sáng tỏ lý thuyết, khơi dậy tính tò mò khoa học cho học sinh, rèn luyện kỹ năng thực hành và nghiên cứu khoa học, thói quen giải quyết các vấn đề bằng khoa học

Trước tình hình đó, các nhà giáo dục đã quyết định phải đưa các thí nghiệm trực quan vào giảng dạy trong các trường phổ thông Chỉ có minh hoạ bằng thí nghiệm trực quan thì mới làm cho các em hiểu kiến thức sâu sắc và nhớ lâu Có thể đưa vào chương trình các hình ảnh minh hoạ, các tiết học thực hành thí nghiệm, các

mô hình thí nghiệm làm trên máy vi tính…

Tuy nhiên, theo thống kê của Bộ GD&ĐT cuối năm 2007, qua nhiều đợt tăng cường cơ sở vật chất cho ngành giáo dục chỉ có 12/ 64 tỉnh, thành đáp ứng

90% nhu cầu phòng học; 8 tỉnh, thành đáp ứng 70-90% nhu cầu phòng thí nghiệm, trong đó bậc THPT chỉ có 40% đạt chuẩn Đó cũng là một thách thức đối với phương châm “đào tạo thực nghiệm” mà ngành giáo dục nước ta đã và đang nỗ lực theo đuổi

Trước tình hình đó, tôi đã nghiên cứu đề tài về “Sử dụng thí nghiệm trong

dạy học môn hóa lớp 10, 11 trường trung học phổ thông tỉnh Dăk Lăk”

2 Mục đích của việc nghiên cứu

Tìm hiểu thực trạng việc sử dụng thí nghiệm trong giảng dạy hóa học của giáo viên từ đó tìm các giải pháp góp phần nâng cao chất lượng sử dụng thí nghiệm

ở các trường THPT tỉnh Dăk Lăk

3 Nhiệm vụ của đề tài

- Tìm hiểu về đặc trưng phương pháp dạy học hóa học, vai trò của thí nghiệm, các hình thức thí nghiệm được sử dụng trong dạy học hóa học ở trường phổ thông

- Tìm hiểu thực trạng việc sử dụng thí nghiệm hóa học của giáo viên và thí nghiệm thực hành của học sinh ở các trường phổ thông tại tỉnh Dăk Lăk

- Đề xuất các biện pháp sử dụng thí nghiệm góp phần nâng cao chất lượng dạy học hóa học ở trường phổ thông

- Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi và hiệu quả của một số biện pháp

4 Khách thể và đối tượng nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: việc sử dụng thí nghiệm hóa học của giáo viên trong dạy học hóa học ở trường THPT tại Dăk Lăk

- Khách thể nghiên cứu: quá trình dạy học ở trường THPT

5 Phạm vi nghiên cứu

Hiện nay tại Dăk Lăk có khoảng 47 trường THPT và cấp II, III Trong đó có

37 trường THPT và cấp II, III công lập; 09 trường THPT bán công và 01 trường THPT dân lập Do thời gian có hạn nên trong phạm vi đề tài sẽ tập trung khảo sát

các trường THPT tại thành phố Buôn Ma Thuột và một số trường THPT ở các huyện gần thành phố

6 Giả thuyết khoa học

Nếu đề ra các biện pháp hợp lý sẽ góp phần nâng cao chất lượng sử dụng thí nghiệm hóa học của giáo viên, từ đó nâng cao chất lượng giảng dạy bộ môn hóa ở trường THPT tại Dăk Lăk

7 Phương pháp nghiên cứu

- Đọc và nghiên cứu tài liệu về thí nghiệm hóa học ở trường THPT, chú trọng phần thí nghiệm của giáo viên và các nội dung liên quan đến đề tài nghiên cứu

- Phương pháp điều tra bằng phiếu câu hỏi

- Phương pháp thực nghiệm sư phạm

- Phương pháp chuyên gia

- Phương pháp xử lí thông tin

- Phương pháp phân tích, tổng hợp

8 Đóng góp của đề tài nghiên cứu

- Đề xuất 9 biện pháp nâng cao hiệu quả sử dụng thí nghiệm hóa học lớp 10,

11 THPT ở Dăk Lăk

- Sưu tập và sắp xếp một số video thí nghiệm theo từng chương, từng khối lớp có thể hỗ trợ cho giáo viên giảng dạy

Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

1.1 Lịch sử vấn đề nghiên cứu

Về thí nghiệm hoá học ở trường phổ thông Việt Nam đã có nhiều công trình nghiên cứu Mặc dù có thể tìm hiểu thêm trong các tài liệu hướng dẫn thực hành nói chung về môn hoá học nhưng tác giả chỉ xin giới thiệu những công trình gần gũi với

đề tài:

THỐNG THÍ NGHIỆM HÓA HỌC ĐỂ NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DẠY HỌC

Ở TRƯỜNG PTCS VIỆT NAM” của tác giả Trần Quốc Đắc 1992 [12]

Luận án có 3 chương:

Chương I Những cơ sở lý luận và thực tiễn của việc nghiên cứu hoàn thiện

hệ thống thí nghiệm trong dạy học hoá học ở trường phổ thông

Chương II Nghiên cứu cải tiến hệ thống thí nghiệm trong dạy học hoá học ở trường PTCS Việt Nam

Chương III Thực nghiệm sư phạm

Trong công trình nghiên cứu này tác giả đã:

* Xác định hệ thống thí nghiệm hoá học ở trường THCS gồm 105 thí nghiệm biểu diễn và 27 thí nghiệm thực hành

* Đề xuất 13 dụng cụ thí nghiệm cải tiến và cách sử dụng chúng

* Đề xuất 13 thí nghiệm cải tiến và phương pháp tiến hành có kết quả các thí nghiệm đó

Theo chúng tôi đây là một công trình nghiên cứu vừa có tính khoa học cao vừa có giá trị thực tiễn lớn Những kết quả thu được từ công trình rất bổ ích và thiết thực, có thể vận dụng một phần nào đó những kết quả nghiên cứu ở chương trình THCS sang chương trình THPT của đề tài

2 Luận án TS Khoa học giáo dục “HOÀN THIỆN KĨ THUẬT,

PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM HÓA HỌC VÀ THIẾT BỊ DẠY HỌC

ĐỂ NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DẠY HỌC BỘ MÔN HÓA HỌC Ở CÁC

TRƯỜNG PHỔ THÔNG MIỀN NÚI” của tác giả Nguyễn Phú Tuấn 2000 [36]

Luận án có 3 chương:

Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc hoàn thiện kĩ thuật, phương pháp sử dụng thí nghiệm hóa học và thiết bị dạy học để nâng cao chất lượng dạy học bộ môn hóa học ở các trường phổ thông miền núi

Chương 2: Nghiên cứu hoàn thiện kĩ thuật, phương pháp sử dụng thí nghiệm hóa học và thiết bị dạy học để nâng cao chất lượng dạy học bộ môn hóa học ở các trường phổ thông miền núi

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm và triển khai kết quả nghiên cứu trong dạy học bộ môn hóa học ở các trường phổ thông miền núi

Ở công trình nghiên cứu này có một số nội dung đáng chú ý:

*Thực trạng trang thiết bị đồ dùng dạy học ở các trường phổ thông miền núi:

- Trang thiết bị dạy học còn nhiều khó khăn, thiếu thốn

- Cách dạy chủ yếu là thầy truyền thụ kiến thức một chiều, trò thụ động tiếp thu kiến thức

- Chất lượng dạy học hóa học còn rất hạn chế

- Dụng cụ thí nghiệm và hoá chất còn nghèo nàn và không đồng bộ

- Điều kiện tối thiểu giúp giáo viên chuẩn bị và tiến hành thí nghiệm còn rất hạn chế

* Phương hướng nghiên cứu hoàn thiện kĩ thuật, phương pháp sử dụng thí nghiệm trong dạy học hoá học:

- Cải tiến, chế tạo một số dụng cụ thí nghiệm hóa học đảm bảo yêu cầu khoa học sư phạm, phù hợp thực tiễn

- Giới thiệu một số hóa chất gần gũi và sẵn có để thay thế cho những hóa chất không được trang bị

- Dùng những dụng cụ tự tạo để thực hiện 13 thí nghiệm

* Phương hướng nghiên cứu sử dụng thí nghiệm hoá học để góp phần đổi mới phương pháp dạy học hóa học:

- Giáo viên sử dụng thí nghiệm để chủ động điều khiển các hoạt động của học sinh, giúp các em tích cực hoạt động

- Phác thảo quy trình thiết kế bài soạn, tóm tắt một số hoạt động chính của giáo viên và học sinh trong một tiết học Đề nghị một số biện pháp sử dụng thí

nghiệm và phương tiện kĩ thuật để phát huy tính chủ động tích cực của học sinh

Theo chúng tôi đây là một công trình nghiên cứu vừa có tính khoa học cao vừa có giá trị thực tiễn lớn Những kết quả thu được từ công trình rất bổ ích và thiết

thực, có thể vận dụng một phần nào đó những kết quả nghiên cứu sang chương trình

THPT của đề tài

3 Tài liệu “ Hướng dẫn thí nghiệm hóa học 10” của PGS.TS Trần Quốc

Đắc, NXBGD 2007 [13]

Tài liệu gồm 3 chương:

Chương 1: Hệ thống thí nghiệm hoá học ở trường phổ thông

Chương 2: Phương pháp tiến hành thí nghiệm biểu diễn của giáo viên và thí nghiệm nghiên cứu của học sinh

Chương này gồm 50 thí nghiệm tương ứng với 14 nội dung bài học

Sự biến đổi tuần hoàn tính kim loại –

phi kim của các nguyên tố trong bảng

tuần hoàn các nguyên tố hóa học

(2T/N)

Clo (10 T/N)

Hiđroclorua – Axit clohiđric (5 T/N)

Flo (1 T/N)

Iot (2 T/N)

Luyện tập về nhóm halogen (1 T/N)

Oxi (7 T/N) Ozon và hiđropeoxit (4 T/N) Hiđrosunfua, lưu huỳnh đioxit, lưu huỳnh trioxit (3 T/N)

Hợp chất có oxi của lưu huỳnh (4 T/N)

Axit sunfuric – muối sunfat (1 T/N) Tốc độ phản ứng (5 T/N)

Cân bằng hóa học (1 T/N) Chương 3: Thí nghiệm thực hành hóa học lớp 10

Chương 4: Bảo quản, sử dụng dụng cụ thí nghiệm hóa học

Chương 5: Bảo quản, sử dụng và tự chế tạo một số hóa chất

Chương 6: Một số thao tác cơ bản trong phòng thí nghiệm hóa học ở trường THPT

Phụ lục: Một số vấn đề về cấu trúc, trang bị và sử dụng phòng bộ môn hóa học trường THPT

4 Tài liệu “ Hướng dẫn thí nghiệm hóa học 11” của PGS.TS Trần Quốc

Đắc, NXBGD 2007 [14]

Tài liệu này gồm 3 chương:

Chương 1: Hướng dẫn tiến hành thí nghiệm hóa học biểu diễn của giáo viên và thí nghiệm nghiên cứu của học sinh

Chương này gồm có 76 thí nghiệm tương ứng với 24 nội dung bài học

Sự điện li (1T/N)

Phân loại các chất điện li (1T/N)

Axit, bazơ, muối (1T/N)

Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch

các chất điện li (5 T/N)

Nitơ (6 T/N)

Amoniăc và muối amoni (8 T/N)

Axit nitric và muối amoni (8 T/N)

Photpho (1 T/N)

Axit photphoric và muối photphat (3

T/N)

Phân bón hóa học (2 T/N)

Cacbon (2 T/N)

Hợp chất của cacbon (4 T/N) Silic và hợp chất của slic (2 T/N) Phân tích nguyên tố (2 T/N) Ankan (3 T/N)

Anken (3 T/N) Ankin (4 T/N) Benzen – Ankylbenzen (7 T/N) Stiren và naphtalen (1 T/N) Dẫn xuất halogen (1 T/N) Ancol (4 T/N)

Phenol (2 T/N) Anđehit – Xeton (2 T/N) Axit cacboxylic (2 T/N) Chương 2: Hướng dẫn tiến hành thí nghiệm thực hành của học sinh

Chương 3: Hướng dẫn tiến hành một số thí nghiệm hóa học vui

Đây là những cuốn sách có tính khoa học cao được biên soạn tỉ mỉ và công phu, ở một số thí nghiệm tài liệu còn giới thiệu những phương án thực hiện khác nhau để giáo viên có thể tự chọn cách thực hiện thí nghiệm cho phù hợp với điều

kiện thực tế và nhu cầu dạy học của từng trường Bên cạnh đó tài liệu còn nêu các chú ý ứng với các phương án thực hiện nhằm giúp cho giáo viên thực hiện thí nghiệm được thành công nhất

5 Tài liệu “Thí nghiệm hóa học ở trường phổ thông” của Nguyễn Thị

Sửu, Hoàng Văn Côi, NXB Khoa Học và Kỹ Thuật 2008 [30]

Tài liệu gồm 3 phần với 274 thí nghiệm:

Phần I: Thí nghiệm về các nhóm nguyên tố - Hợp chất vô cơ và phân tích hóa học phổ thông có 202 thí nghiệm

Phần II: Các thí nghiệm về hợp chất hữu cơ có 59 thí nghiệm Phần III: Thí nghiệm hóa học vui có 13 thí nghiệm

Đây là một tài liệu được biên soạn khá công phu, với một số thí nghiệm tài liệu còn giới thiệu những phương án thực hiện khác nhau để giáo viên có thể tự chọn cách thực hiện thí nghiệm cho phù hợp với điều kiện thực tế và nhu cầu dạy học của từng trường Bên cạnh đó ở cuối mỗi thí nghiệm còn nêu một số câu hỏi để củng cố thêm phần kiến thức cho mỗi nội dung thí nghiệm Tuy nhiên tài liệu này biên soạn các bài thí nghiệm không bám sát chương trình sách giáo khoa lớp 10, 11 như tài liệu của PGS TS Trần Quốc Đắc

Nhận xét chung: Các tài liệu trên đã phần nào khái quát được hệ thống các thí nghiệm cần biểu diễn và đưa ra một số phương án thực hiện giúp cho giáo viên

có được sự lựa chọn tiến hành thí nghiệm phù hợp Bên cạnh đó, chúng còn là những tư liệu quý, rất có giá trị về thực tiễn, từ đó có thể rút ra nhiều điều bổ ích và những gợi ý quan trọng Chúng tôi đã vận dụng rất nhiều những ý tưởng của các tác giả đi trước để phục vụ cho đề tài

Ngoài các tài liệu trên chúng tôi còn tham khảo ý tưởng trong một số tài liệu khác đã nghiên cứu thí nghiệm ở trường THPT:

- Luận văn thạc sĩ giáo dục “Sử dụng thí nghiệm và phương tiện kĩ thuật

dạy học dạy học để nâng cao tính tích cực, chủ động của học sinhh trong học tập

hóa học lớp 10, lớp 11 trường THPT ở Hà Nội” của tác giả Nguyễn Thị Hoa 2003

[18]

- Luận văn thạc sĩ giáo dục học “Hình thành và phát triển khái niệm các

loại phản ứng hóa học thông qua sử dụng thí nghiệm và bài tập hóa học trong

chương trình hóa học lớp 10 trung học phổ thông” của tác giả Thái Hạ Quyên

2007 [28]

- Luận văn tốt nghiệp “Những hình thức biểu diễn thí nghiệm trong dạy học

hóa học lớp 10 đổi mới ở trường trung học phổ thông” của sinh viên Nguyễn Phương Thy 2007 [35]

- Luận văn tốt nghiệp “Một số vấn đề về an toàn trong thí nghiệm hóa học

ở trường THPT” của sinh viên Phạm Mai Ngọc Hiền 2007 [17]

…

1.2 Phương pháp dạy học hóa học

1.2.1 Định nghĩa

Theo Giáo sư Nguyễn Ngọc Quang: “Phương pháp dạy học hóa học có thể hiểu là cách thức hoạt động cộng tác có mục đích giữa giáo viên và học sinh, trong

đó thống nhất sự điều khiển của giáo viên với sự bị điều khiển – tự điều khiển của học sinh nhằm chiếm lĩnh khái niệm hóa học”[31, trang 5]

1.2.2 Đặc trưng của phương pháp dạy học hóa học [2]

- Hóa học là một khoa học thực nghiệm kết hợp với tư duy lý thuyết nên trong dạy học hóa học, thí nghiệm là một phương tiện không thể thiếu được

- Trong dạy học hóa học, các phương pháp nhận thức sau đây được sử dụng một cách thường xuyên

+ Phương pháp diễn dịch – quy nạp: sử dụng khi dạy về mối liên hệ giữa vị trí – cấu tạo – tính chất, khi hình thành khái niệm chu kì, nhóm trong hệ thống tuần hoàn

+ Phương pháp cụ thể trừu tượng: môn hóa đòi hỏi học sinh phải có một trình độ phát triển nhất định về tư duy trừu tượng Giáo viên phải sử dụng các phương tiện trực quan (hình vẽ, mô hình, …) khi đề cập đến những vấn đề mà học sinh không thể quan sát trực tiếp bằng mắt thường

- Các học thuyết, định luật có vai trò rất lớn trong dạy học hóa học: