Thực hành thí nghiệm hoá học phát triển năng lực học sinh

  • 26/09/2017 | 15:31 GMT+7
  • 15.637 lượt xem

Sáng 25/9/2017, Sở GD&ĐT Hải Phòng đã tổ chức Hội thảo "Giải pháp nâng cao chất lượng giảng dạy thí nghiệm, thực hành môn Hoá học" trong các trường THPT. Hội thảo bàn tới nhiều vấn đề liên quan tới thực hành thí nghiệm những điểm nhấn quan trọng nhất là mục tiêu phát triển năng lực cho học sinh.

Xin giới thiệu với các bạn bản tham luận do cô giáo Mai Thu Trang, trường THPT Thái Phiên, Hải Phòng trình bày tại Hội thảo.

Cô Mai Thu Trang báo cáo tại Hội thảoCô Mai Thu Trang báo cáo tại Hội thảo 

1. Vai trò thực hành thí nghiệm

- Hoá học là môn khoa học thực nghiệm vì vậy trong dạy học hiện nay, việc sử dụng thí nghiệm ngày càng được sử dụng rộng rãi và tỏ ra hiệu quả, thể hiện qua hầu hết các nội dung:

+ Hình thành khái niệm, lí thuyết mới (chất xúc tác, sự điện li, chất điện li, sự đông tụ protein,…)

+ Nghiên cứu hoặc kiểm chứng tính chất hoá học của chất cụ thể (halogen, oxi - lưu huỳnh, nitơ - photpho, cacbon - silic, ancol, andehit, axit cacboxylic, este,…)

+ Ôn tập, củng cố, kiểm tra kiến thức thông qua thí nghiệm hoá học (các dạng bài tập thực nghiệm về phân biệt chất cho trước, điều chế các chất, …)

+ Rèn kĩ năng thực hành hoá học (lấy các chất, cân, đong hoá chất, lắp ráp dụng cụ, hoà tan chất, đun nóng chất, …)

+ Thông qua thực hành thực hiện các thí nghiệm kiểm chứng tính chất đã học.

- Đặc trưng của phương pháp thực hành thí nghiệm là:

+ Học sinh suy nghĩ và làm việc nhiều hơn (phát triển năng lực tư duy).

+ Học sinh cùng nhau thảo luận theo định hướng của giáo viên (phát triển năng lực hợp tác, năng lực sử dụng ngôn ngữ,…)

+ Thông qua thí nghiệm, học sinh chủ động tìm tòi, phát hiện giải quyết nhiệm vụ nhận thức và vận dụng linh hoạt, sáng tạo các kiến thức kĩ năng (phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề..).

+ Dựa vào các tình huống thực tế khi làm thí nghiệm, học sinh dần biết cách xử lí tình huống khi gặp sự cố một cách bình tĩnh nhưng cũng quyết đoán và nhanh chóng.

- Thí nghiệm thực hành rất phù hợp với đặc điểm tâm lí lứa tuổi học sinh. Sử dụng thí nghiệm giúp học sinh có sự hăng say, hứng thú hơn với môn học, các em thích tham gia các hoạt động tìm tòi, khám phá đồng thời giúp học sinh rèn luyện tính cẩn thận cần cù, kiên trì, tiết kiệm,… từ đó giúp học sinh hình thành và phát triển nhân cách.

- Giáo viên tổ chức sử dụng thí nghiệm thực hành trong quá trình dạy học sẽ từng bước giảm tỉ lệ học sinh yếu kém, nâng cao chất lượng đại trà.

Như vậy, qua thí nghiệm hóa học, những kiến thức lý thuyết về hóa học trở thành hiện thực. Thí nghiệm hóa học được sử dụng theo những cách khác nhau để giúp học sinh thu thập và xử lý thông tin nhằm hình thành kiến thức, kĩ năng và năng lực cho học sinh.

2. Việc rèn luyện kĩ năng cho giáo viên (GV) và học sinh (HS)

Các phương pháp sử dụng thí nghiệm

Để các thí nghiệm đạt hiệu quả cao nhất, giáo viên cần lựa chọn phương pháp sử dụng thí nghiệm theo hướng tích cực phù hợp.

Trước hết GV cần hiểu rõ bản chất, nét đặc trưng của mỗi phương pháp sử dụng thí nghiệm, từ đó có thể thấy được đặc điểm của kiến thức có thể lĩnh hội theo từng phương pháp một cách phù hợp tích cực.

* Phương pháp nghiên cứu: cần đưa ra được các giả thuyết. Nghĩa là kiến thức cần lĩnh hội đối với HS là kiến thức mới, HS chưa được học lí thuyết chung về chúng để có thể suy diễn, dự đoán được. Tuy nhiên từ những kiến thức cơ sở có thể đưa ra các giả thuyết khác nhau, với HS khả năng xảy ra các giả thuyết đó ngang nhau không thể lập luận loại trừ được; HS sẽ quan sát (hoặc tiến hành thí nghiệm), phân tích các hiện tượng từ đó xác nhận được giả thuyết đúng.

GV thường sử dụng thí nghiệm theo phương pháp nghiên cứu khi dạy tính chất của các chất mà bản chất, nguyên nhân của tính chất này không giống các chất đã học. Ví dụ khi dạy phản ứng thế kim loại của ankin, phản ứng tráng bạc của anđehit, khái niệm chất xúc tác…

* Phương pháp đặt vấn đề và giải quyết vấn đề: cần tạo được mâu thuẫn nhận thức. Nghĩa là GV phải tạo ra được mâu thuẫn nhận thức giữa kiến thức đã có của học HS với kiến thức cần lĩnh hội bằng thí nghiệm; thông qua thí nghiệm phân tích các hiện tượng, từ đó rút ra kiến thức mới, giải quyết mâu thuẫn nhận thức lúc đầu.

Ví dụ: khi nghiên cứu phản ứng của HNO3 với kim loại, HS dựa vào tính chất chung của axit sẽ dự đoán HNO3 tác dụng với kim loại tạo khí không màu (H2), tuy nhiên thực tế khi làm thí nghiệm HS quan sát thấy khí có màu nâu đỏ (có sự mâu thuẫn).

* Phương pháp kiểm chứng: HS cần dự đoán được hiện tượng thí nghiệm trên cơ sở những kiến thức đã có. Thường kiến thức cần lĩnh hội là sự vận dụng có lí thuyết chung vào các trường hợp cụ thể (những trường hợp theo đúng lí thuyết chung, không đặc biệt) hoặc các tính chất của chất mới tương tự chất đã học.

Ví dụ dạy phản ứng cộng của anken ở lớp 11 (HS đã biết phản ứng cộng brom của etilen), hay dạy phản ứng cộng của ankađien, ankin (bản chất của phản ứng giống phản ứng cộng của anken), phản ứng tráng bạc của axit fomic, của glucozơ (có nhóm chức anđehit đã học),…

Với mỗi trường hợp cụ thể, GV cần xác định rõ mục tiêu, nội dung thí nghiệm cũng như tình trạng kiến thức kĩ năng của HS mà lựa chọn phương pháp sử dụng cho phù hợp sao cho HS vừa có thể tích cực lĩnh hội kiến thức mới, vừa có thể củng cố kiến thức, kĩ năng đã có và yêu thích môn học.

Các đại biểu theo dõi các báo cáoCác đại biểu theo dõi các báo cáo

Các bước lựa chọn phương pháp sử dụng thí nghiệm

Bước 1: Xác định mục tiêu dạy học và nội dung thí nghiệm được sử dụng.

Dựa vào chuẩn kiến thức, kĩ năng (của Bộ giáo dục đào tạo) để xác định mục tiêu dạy học. Lưu ý mục tiêu dạy học phải được diễn đạt bằng các động từ hành động có thể lượng hóa, đánh giá được mức độ lĩnh hội kiến thức, kĩ năng của HS, nghĩa là cần chỉ rõ các kiến thức, kĩ năng HS cần lĩnh hội ở các mức độ biết, hiểu, vận dụng,.... Mục tiêu được diễn đạt càng chi tiết, cụ thể sẽ định hướng các hoạt động dạy học.

Bước 2: Xác định được các kiến thức, kĩ năng liên quan mà HS đã có.

GV cần xác định ở các lớp trước, các bài trước HS đã được học kiến thức cần lĩnh hội chưa (có thể được học rồi nhưng chỉ ở mức độ biết hoặc được giới thiệu) hay đã được học các kiến thức tương tự chưa, cách tiến hành TN có tương tự TN nào mà HS đã biết không, hay đã được học lí thuyết chung nào liên quan đến kiến thức cần lĩnh hội,…

Bước 3: Lựa chọn phương pháp sử dụng TN phù hợp

Trên cơ sở xác định mục tiêu, nội dung TN và kiến thức, kĩ năng đã có của HS, so với bản chất, nét đặc trưng của mỗi phương pháp sử dụng TN ở trên mà GV có sự lựa chọn phù hợp.

Ví dụ 1: Phản ứng tráng bạc của anđehit – bài 58: Andehit và xeton - lớp 11 – nâng cao

- Sử dụng thí nghiệm anđehit axetic + dung dịch AgNO3/NH3.

B1. Mục tiêu

- HS biết các anđehit có phản ứng tráng bạc, là phản ứng đặc trưng để nhận biết nhóm –CHO. Xác định được vai trò của các chất trong phản ứng, cân bằng phương trình, xác định tỉ lệ mol giữa anđehit và Ag sinh ra.

- Hiểu bản chất của phản ứng tráng gương là phản ứng oxi hóa khử, trong đó anđehit đóng vai trò là chất khử, AgNO3/NH3 là chất oxi hóa.

- Rèn kĩ năng quan sát thí nghiệm, phân tích hiện tượng để rút ra kết luận; kĩ năng dự đoán sản phẩm của phản ứng oxi hóa khử, cân bằng PTHH.

B2. Kiến thức, kĩ năng liên quan HS đã có

- Biết tính chất vật lí của Ag, phương pháp điều chế dung dịch AgNO3/NH3.

- Biết cách dự đoán sản phẩm phản ứng oxi hóa khử, cách xác định vai trò các chất và cân bằng hóa học.

- Biết cách quan sát, mô tả hiện tượng TN hóa học

B3: Lựa chọn phương pháp sử dụng TN: phương pháp nghiên cứu

Mặc dù HS đã được học phản ứng tráng bạc ở lớp 9 nhưng với glucozơ và chỉ dừng ở mức độ biết hiện tượng và ứng dụng của phản ứng chứ chưa viết phương trình, chưa biết nguyên nhân phản ứng là do nhóm –CHO gây ra, nghĩa là đây là một kiến thức mới với HS. Tuy nhiên, bản chất của phản ứng này là phản ứng oxi hóa khử, mà HS đã học về phản ứng oxi hóa khử nên có thể dự đoán các khả năng phản ứng (các giả thuyết) của anđehit và AgNO3/NH3, thêm nữa HS biết tính chất kim loại Ag nên từ hiện tượng phản ứng có thể phân tích tìm ra sản phẩm phản ứng, chỉ ra bản chất phản ứng từ đó khái quát nên tính chất chung của anđehit. Như vậy ở đây có thể sử dụng thí nghiệm theo phương pháp nghiên cứu.

Đẩy mạnh thực hành thí nghiệm tại THPT Thái PhiênĐẩy mạnh thực hành thí nghiệm tại THPT Thái Phiên

Ví dụ 2: Dạy phần phản ứng thế ở vòng thơm của phenol

- Sử dụng TN phenol + dung dịch Br2.

B1. Mục tiêu.

- Biết và hiểu vì sao phenol có phản ứng thế dễ dàng với dung dịch brom, viết được phương trình hóa học.

- Biết dùng dung dịch brom để nhận biết phenol

- Rèn kĩ năng quan sát, phân tích hiện tượng TN để rút ra kiến thức mới.

B2. Kiến thức, kỹ năng liên quan HS đã có.

- Biết tính thơm của vòng benzen, điều kiện phản ứng thế brom vào benzen và đồng đẳng.

- Kỹ năng quan sát, mô tả TN

B3. Lựa chọn phương pháp sử dụng TN: phương pháp kiểm chứng

Phân tích cấu tạo phân tử phenol có thể chia thành 2 phần nhóm chức –OH và vòng benzen, từ đó HS có thể suy luận là phenol có phản ứng thế halogen tương tự benzen (Br2/Fe, to). Tuy nhiên thực tế thí nghiệm cho biết phenol phản ứng thế được với dung dịch Br2 mà không cần xúc tác, như vậy xuất hiện mâu thuẫn nhận thức, dưới sự hướng dẫn của GV, HS hiểu được nguyên nhân là do sự tương tác qua lại giữa các nhóm nguyên tử trong phân tử. Như vậy bằng cách này bài học sẽ ấn tượng hơn, HS dễ hiểu và nhớ bài hơn đồng thời cũng so sánh phân biệt được các chất có cấu tạo tương tự nhau.

3. Nội dung thực hành gắn với thực tiễn

Học sinh sẽ thấy hứng thú và dễ ghi nhớ bài hơn nếu trong quá trình dạy và học giáo viên luôn có định hướng liên hệ  giữa các kiến thức sách giáo khoa với thực tiễn đời sống hàng ngày. Rất nhiều kiến thức hóa học có thể liên hệ được với các hiện tượng tự nhiên xung quanh chúng ta. Điều này không chỉ đúng với các bài lí thuyết mà còn đúng với các bài có nội dung thực hành thí nghiệm.

Một phòng thí nghiệm Hoá họcMột phòng thí nghiệm Hoá học

Giáo viên có thể khai thác các thí nghiệm học sinh đã từng trải nghiệm trong thực tiễn, từ đó liên hệ với kiến thức đang học. Ví dụ hiện tượng xảy ra khi vắt chanh vào nước rau muống đỏ? Tại sao khi bị ong đốt thường bôi vôi? Hiện tượng xảy ra với các ấm nước hoặc phích nước để lâu? Cách khử mùi tanh của cá,...

Ngoài các thí nghiệm học sinh đã từng trải nghiệm, giáo viên có thể giao các thí nghiệm liên quan đến đời sống về nhà cho các nhóm tiến hành để củng cố lí thuyết. Ví dụ: học sinh có thể tự đo pH các dung dịch mà gia đình các em hay sử dụng, hay tiến hành các thí nghiệm điều chế các chất phục vụ trực tiếp cho sinh hoạt trong gia đình như làm rượu nếp, làm giấm ăn, làm tinh dầu hoa hồng, tinh dầu bưởi, dầu dừa…Các thí nghiệm này sẽ làm các em thích thú vì được sử dụng các sản phẩm sạch do chính tay mình làm, từ đó củng cố thêm niềm say mê khoa học cho các em.

Ngoài ra các câu lạc bộ Hóa học ở các trường có thể định hướng cho những em học sinh có niềm say mê với bộ môn, để trong thời gian rảnh rỗi các em có thể thảo luận, đề xuất và tiến hành các thí nghiệm các em mong muốn (có thể không nằm trong sách vở) dưới sự giám sát và giúp đỡ của giáo viên. Từ đó hình thành niềm say mê nghiên cứu khoa học cho các em, để cho việc học không còn là thụ động tiếp thu kiến thức từ sách vở, mà là chủ động lĩnh hội, rèn thêm tính tự tin, năng động cho các em.

4. Đánh giá năng lực thực hành thí nghiệm

Đánh giá năng lực người học là một khâu then chốt trong dạy học. Để đánh giá đúng năng lực người học, cần phải xác định được hệ thống năng lực chung và năng lực chuyên ngành, xác định được các thành tố cấu thành năng lực và lựa chọn được những công cụ phù hợp để đánh giá, sao cho có thể đo được tối đa các mức độ thể hiện của năng lực. Trong quá trình học tập, học sinh có thể cùng lúc thể hiện nhiều năng lực, nhưng giáo viên chỉ nên tập trung vào một hoặc một vài năng lực chính, đặc trưng.

Đối với việc thực hành thí nghiệm, giáo viên cần tập trung vào các năng lực thực nghiệm, bao gồm các kỹ năng: hình thành giả thuyết nghiên cứu; thiết kế thí nghiệm, thực hiện thí nghiệm, phân tích dữ liệu và rút ra kết luận.

Việc này dễ dàng thực hiện được đối với các thí nghiệm trên lớp, bằng cách giáo viên lắng nghe các giả thuyết của học sinh (thông qua vấn đáp hoặc qua phiếu học tập), quan sát kĩ năng tiến hành thí nghiệm, và việc thảo luận kết quả thí nghiệm của học sinh. Tuy nhiên, đối với các thí nghiệm thực tế được giao về nhà, việc đánh giá chủ yếu dựa vào kết quả học sinh thu thập được và các kết luận tương ứng được rút ra qua các thí nghiệm. Bên cạnh đó, những thí nghiệm được tiến hành theo nhóm cần được giáo viên thiết kế phiếu đánh giá cụ thể để các thành viên trong nhóm tự đánh giá lẫn nhau về quá trình thực hiện, từ đó làm căn cứ để giáo viên đánh giá chung về năng lực hợp tác và năng lực thực hành của học sinh.

Mai Thu Trang 

(Giáo viên trường THPT Thái Phiên, Hải Phòng)

 BigSchool. Dưới đây là một số hình ảnh và thông tin từ Hội thảo.

Nhà giáo Đỗ Văn Lợi, Phó Giám đốc Sở GD&ĐT Hải Phòng khai mạc Hội thảoNhà giáo Đỗ Văn Lợi, Phó Giám đốc Sở GD&ĐT Hải Phòng khai mạc Hội thảo

TS. Phạm Tuấn Hùng, TP GDTrH phát biểu đề dẫnTS. Phạm Tuấn Hùng, TP GDTrH phát biểu đề dẫn

TS. Vũ Anh Tuấn trình bày những giải pháp phát triển năng lực học sinhTS. Vũ Anh Tuấn trình bày những giải pháp phát triển năng lực học sinh

TS. Lê Thống Nhất chia sẻ với Hội thảoTS. Lê Thống Nhất chia sẻ với Hội thảo

Tặng cờ lưu niệm BigSchool cho Phòng GDTrH và trường THPT Marie CurieTặng cờ lưu niệm BigSchool cho Phòng GDTrH và trường THPT Marie Curie

BigSchool sẽ tiếp tục chia sẻ một số báo cáo trong Hội thảo trong những ngày tới, mong các bạn đón đọc. Cảm ơn các bạn.

Ý kiến bạn đọc:

Bạn hãy Đăng nhập để gửi ý kiến của mình.

Đề thi mới nhất

Toán học & kết nối tuần 3

Môn Toán học - Lớp 8

Tống Phước Hiển

145 lượt thi

Toán học & kết nối tuần 3

Môn Toán học - Lớp 9

Tống Phước Hiển

104 lượt thi

Toán học & kết nối tuần 3

Môn Toán học - Lớp 6

Tống Phước Hiển

127 lượt thi

Toán học & kết nối tuần 3

Môn Toán học - Lớp 7

Tống Phước Hiển

96 lượt thi

Bài kiểm tra cuối kì II (Cuối năm)

Môn Toán học - Lớp 5

xtoan78

77 lượt thi

Xem thêm

Bài giảng mới nhất

Ghi số tự nhiên

Ghi số tự nhiên

Nguyễn Sáng

Toán học - Lớp 6

Xem thêm