(Tài liệu lưu hành nội bộ dành cho GV THCS – môn KHOA HỌC TỰ NHIÊN)
A. MỘT SỐ VẤN ĐỀ CHUNG
1. TÍNH CHẤT CỦA GIẢNG DẠY HOÁ HỌC
Việc giảng dạy hoá học có ba tính chất sau đây:
1.1. Tính chất giáo dục: Tính giáo dục của việc giảng dạy hoá học được thực hiện thông qua nhiệm vụ truyền thụ kiến thức, bồi dưỡng thế giới quan và nhân sinh quan cho học sinh.
1.2. Tính phát triển: Trong giảng dạy hoá học, để cho học sinh hiểu được nội dung của vấn đề, giáo viên phải sử dụng nhiều phương tiện dạy học, do vậy giúp học sinh phát triển óc quan sát, đặc biệt khi giáo viên sử dụng thí nghiệm sẽ có tác dụng huy động nhiều cơ quan cảm giác tham gia vào quá trình nhận thức, hình thành biểu tượng, ghi nhớ và suy luận (tư duy của học sinh được phát triển mạnh mẽ).
1.3. Tính lý thuyết và thực nghiệm: Hoá học là khoa học thực nghiệm, vì vậy giảng dạy hoá học có tính chất lý thuyết như những môn học khác đồng thời nó còn có tính chất thực nghiệm. Thông qua thực nghiệm (thí nghiệm) mà việc giảng dạy hoá học có nhiều khả năng làm phát triển nhận thức của học sinh. Dựa vào dấu hiệu bên ngoài của hiện tượng thí nghiệm, giáo viên giúp đỡ họ giải thích hiện tượng trên cơ sở các học thuyết hoá học chủ đạo tương ứng với từng giai đoạn học tập. Tính chất này là sự thể hiện cụ thể công thức nhận thức: “Từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng và từ tư duy trừu tượng đến thực tiễn, đó là con đường biện chứng của sự nhận thức chân lý và nhận thức hiện thực khách quan.” (Lênin).
Nếu giáo viên sử dụng tích cực, hợp lý thí nghiệm biểu diễn trong giảng dạy hoá học sẽ có tác dụng nâng cao chất lượng học tập của học sinh một cách đáng kể, làm phát triển óc tư duy lôgic, học sinh ghi nhớ sâu sắc, độ bền kiến thức cao.
2. CÁC PHƯƠNG PHÁP TRỰC QUAN
2.1. Khái niệm phương pháp trực quan
Mọi sự vật, đồ dùng, dụng cụ, thiết bị kỹ thuật từ đơn giản đến phức tạp được dùng trong dạy học, với tư cách là mô hình đại diện cho hiện thực khách quan, nguồn phát ra thông tin chính về sự vật hiện tượng nghiên cứu, làm cơ sở tạo thuận lợi cho sự lĩnh hội kiến thức, kỹ năng kỹ xảo về hiện thực đó của học sinh gọi là phương pháp trực quan.
2.2. Phân loại phương tiện trực quan
2.2.1. Tranh ảnh, hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng
Đây là các loại phương tiện thể hiện hình ảnh, cấu trúc, đặc điểm của các vật thể (sơ đồ, máy móc, hình vẽ…) và các hoạt động (thao tác, luyện tập…) được sử dụng trong dạy học. Chúng có trong sách giáo khoa, trong tranh xuất bản phục vụ dạy học, hoặc do giáo viên và học sinh sưu tầm từ các nguồn khác nhau rất đa dạng, phong phú.
Khi đưa chúng vào dạy học, cần có sự lựa chọn theo các tiêu chuẩn khoa học, sư phạm, giáo dục, thẩm mỹ và phân loại theo mục đích, nội dung dạy học để tiện sử dụng. Chúng vừa là công cụ để giáo viên tổ chức hoạt động dạy học, chúng vừa là các tư liệu dạy học có thể dùng để mở đầu bài dạy, nghiên cứu tài liệu mới, củng cố bài, đánh giá bài dạy…
Cách thức hoạt động phổ biến với loại tư liệu này là đàm thoại. Trong đàm thoại giáo viên hướng dẫn học sinh khám phá tư liệu, tìm tòi liệt kê các dấu hiệu có trong tư liệu, các mối liên hệ giữa các dấu hiệu đó.
2.2.2. Hình vẽ của giáo viên
Đây được xem là một phương tiện dạy học quan trọng. Việc vẽ hình trên bảng sẽ kéo theo hoạt động của học sinh: vẽ lại vào vở theo trình tự của giáo viên. Thị giác, sự phân tích tổng hợp được huy động làm việc, học sinh suy nghĩ sâu hơn trên hình vẽ trực quan, học sinh học cách biểu thị suy nghĩ của mình bằng hình vẽ.
Hình vẽ trên bảng là sơ đồ đơn giản hoá đã lược bỏ các chi tiết phụ và nêu bật các điểm quan trọng cần truyền đạt. Nó được thực hiện trước mắt học sinh bằng phương pháp đơn giản và được thực hiện nhanh chóng. Yếu tố quan trọng đối với hình vẽ là đơn giản, rõ ràng, truyền đạt được những đặc điểm nổi bật. Vì vậy giáo viên cần phải vẽ đúng phương pháp, chính xác, đẹp, nhanh. Giáo viên cần phải kiên trì rèn luyện và sáng tạo.
Vai trò của hình vẽ của giáo viên ở trên bảng
– Có thể thay thế thí nghiệm. Tóm tắt và hệ thống hoá một phần bài học.
– Cụ thể hoá các khái niệm trừu tượng, đơn giản hoá những máy móc phức tạp, giúp học sinh dễ tiếp thu và nắm vững nội dung học tập.
– Hình thành mối quan hệ giữa lý thuyết và thực hành.
– Rèn luyện kỹ năng thực hành cho học sinh.
– Phát triển khả năng tư duy trừu tượng.
– Dùng hình vẽ để hoàn thiện, kiểm tra đánh giá kiến thức của học sinh.
Các phép vẽ hình cơ bản
– Vẽ cắt là phép vẽ cho biết bên trong của sự vật, cho biết độ dày của các chi tiết, qui ước vết cắt được gạch chéo 45o.
– Vẽ chiếu đứng là phép vẽ cho biết bên ngoài của sự vật, nhưng nếu là dụng cụ thủy tinh thì cho thấy cả bên trong.
– Vẽ phối cảnh là phép vẽ theo qui luật gần xa (cùng kích thước ở gần thì lớn hơn, ở xa thì bé hơn). Hình vẽ phối cảnh trông giống vật thật. Có đường chân trời và điểm tụ.
2.2.3. Mô hình vật chất
Mô hình vật chất (tĩnh và động) là những phương tiện dạy học quan trọng trong dạy học môn Hóa học. Mô hình là một vật hay hệ thống vật đóng vai trò đại diện, thay thế cho một vật hay một hệ thống vật khác cần nghiên cứu. Vật cần nghiên cứu là vật gốc. Vật thay thế là mô hình. Mô hình được dùng như một công cụ đặc biệt để nắm vững vật gốc, phát hiện qui luật, tính chất, hoạt động, hệ quả cần nhận thức về vật gốc.
Mô hình có thể góp phần tạo ra trực quan sinh động hỗ trợ cho tư duy trừu tượng của học sinh. Nhờ phương pháp mô hình mà học sinh có thể quan sát được cấu tạo bên trong thường bị che lấp (mô hình thiết bị trong các nhà máy sản xuất, mô hình của các đối tượng có kích thước vi mô mắt thường không thể thấy được…) , quan sát các quá trình động xảy ra trong máy theo nhịp điệu nhanh hay chậm, hiểu được dễ dàng nguyên tắc cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nó, những cái đó không thể có được khi học sinh nhìn vào vật gốc.
Sử dụng phương pháp mô hình, giáo viên yêu cầu học sinh quan sát tĩnh hoặc động, tìm hiểu, nhận xét, trả lời các câu hỏi, tham gia thảo luận, cùng giáo viên khái quát hoá, hợp thức hoá (gắn những kết luận rút ra từ mô hình cho vật gốc), tìm ra những dấu hiệu bản chất đặc trưng của vật gốc. Cuối cùng, giáo viên kết luận, giao bài tập vận dụng. Tuỳ thuộc vào nội dung bài học, giáo viên có thể định ra cách dạy cụ thể cho mỗi bài.
2.2.4. Thí nghiệm hóa học
2.2.4.1. Khái niệm
Theo Từ điển tiếng Việt, thí nghiệm có 2 nghĩa: nghĩa thứ nhất là “gây ra một hiện tượng, một sự biến đổi nào đó trong điều kiện xác định để quan sát, tìm hiểu, nghiên cứu, kiểm tra hay chứng minh; nghĩa thứ hai là “làm thử để rút kinh nghiệm”.
“Thí nghiệm là một phần của hiện thực khách quan được tái hiện lại trong những điều kiện đặc biệt trong đó con người có thể chủ động điều khiển các yếu tố tác động vào quá trình xảy ra để phục vụ cho các mục đích nhất định. Thí nghiệm giúp con người gạt bỏ những cái phụ, không bản chất để tìm ra các bản chất của sự vật hiện tượng. Thí nghiệm giúp con người tìm ra các quy luật ẩn náu trong tự nhiên, kiểm chứng, làm sáng tỏ những giả thuyết khoa học.”
2.2.4.2. Vai trò của thí nghiệm trong dạy học hóa học
Thí nghiệm có vai trò rất quan trọng trong nghiên cứu khoa học và quan trọng đặc biệt trong hóa học.
(1) Thí nghiệm là phương tiện trực quan
Thí nghiệm là nền tảng của việc dạy học hóa học. Thí nghiệm là phương tiện trực quan chính yếu, được dùng phổ biến và giữ vai trò quyết định trong quá trình dạy học hóa học, giúp học sinh chuyển từ tư duy cụ thể sang tư duy trừu tượng và ngược lại. Khi làm thí nghiệm học sinh sẽ làm quen được với các chất hóa học và trực tiếp nắm bắt các tính chất lí, hóa của chúng. Mỗi chất hóa học thường có một màu sắc khác nhau như màu vàng lục, lục nhạt, xanh lục, xanh lá, xanh ve,… nếu học sinh không quan sát trực tiếp thì không thể nào hình dung được các màu sắc đó như thế nào. Khi quan sát được tính chất vật lí, học sinh bắt đầu có khái niệm về chất đang học, cuối cùng thông qua thí nghiệm học sinh sẽ khắc sâu được tính chất hóa học của chất. Từ đó, học sinh sẽ học môn hóa có hiệu quả hơn. Nếu không có thí nghiệm thì:
– GV sẽ tốn nhiều thời gian để giảng giải nhưng vẫn không rõ và hết ý vì mọi thứ đều không thể diễn đạt trọn vẹn bằng lời. Lời nói rất trừu tượng còn các thí nghiệm thì cụ thể. Chỉ cần quan sát thí nghiệm và GV nhấn mạnh những điều cần rút ra trong những thí nghiệm vừa thực hiện (hoặc vừa xem), HS sẽ học tập môn hóa một cách nhẹ nhàng, không bị gò bó hay áp lực nặng nề.
– HS tiếp thu kiến thức thiếu chính xác và vững chắc. Các em sẽ rất mơ hồ về các phản ứng và các hiện tượng kèm theo của mỗi phản ứng đó. Mỗi HS có một khả năng tưởng tượng khác nhau, do đó nếu GV mô tả hiện tượng hay phản ứng bằng lời, mỗi HS hình dung một cách khác nhau và có thể khác xa so với thực tế. Các em sẽ khó hiểu bài vì không có những biểu tượng rõ ràng, cụ thể về các chất, các hiện tượng hóa học.
– HS sẽ chóng quên khi không hiểu bài, không có ấn tượng sâu sắc bằng các hình ảnh cụ thể. Hình ảnh cụ thể thường dễ nhớ hơn so với ngôn ngữ trừu tượng, nhất là đối với các em học sinh trung học. Những ấn tượng sâu sắc bằng các hình ảnh cụ thể mà thí nghiệm mang lại sẽ giúp HS nhớ bài lâu hơn và đặc biệt khi các em được trực tiếp làm thí nghiệm thì các kiến thức được lĩnh hội từ thí nghiệm sẽ trở nên vững chắc, sâu sắc, đúng như câu ngạn ngữ: “Tôi nghe tôi quên, tôi nhìn tôi nhớ, tôi làm tôi hiểu”.
(2). Thí nghiệm giúp nâng cao lòng tin của HS vào khoa học, hình thành thế giới quan duy vật biện chứng.
Thí nghiệm là tiêu chuẩn đánh giá tính chân thực của kiến thức. Khi được tự tay làm thí nghiệm, tận mắt quan sát các hiện tượng thí nghiệm, HS sẽ tin tưởng vào các kiến thức đã học và củng cố niềm tin khoa học.
Thí nghiệm giúp phát triển tư duy HS, hình thành thế giới quan duy vật biện chứng.
(3). Thí nghiệm là cầu nối giữa lý thuyết và thực tiễn
Có thể nói quá trình nhận thức của học sinh là một quá trình nhận thức độc đáo – đó là ở chỗ họ luôn nhận thức được cái đúng. Những tri thức mà họ tiếp nhận đã được các nhà khoa học, giáo dục miệt mài nghiên cứu, đúc kết từ thực nghiệm.
Song không phải những lý thuyết đưa ra đều được học sinh chấp nhận dễ dàng. Sẽ thật thú vị nếu chính bản thân học sinh chứng minh được lý thuyết mình học là đúng đắn dù đó là công việc mà những nhà nghiên cứu trước đây đã làm. Đối với bộ môn hóa học, thực hành thí nghiệm sẽ giúp cho học sinh làm sáng tỏ những vấn đề lý thuyết đã đưa ra: “Học đi đôi với hành” – với ý nghĩa đó thực hành thí nghiệm giúp học sinh ôn tập và kiểm tra lại các vấn đề lý thuyết đã học, trên cơ sở đó hiểu sâu sắc và nắm vững những nội dung cơ bản trong giáo trình lý thuyết.
Nhiều thí nghiệm rất gần gũi với đời sống, với các quy trình công nghệ.
Chính vì vậy, thí nghiệm giúp học sinh vận dụng các điều đã học vào thực tế cuộc sống. Học là để phục vụ cuộc sống, ứng dụng kiến thức đã học vào cuộc sống, do đó quá trình dạy học phải gắn liền với thực tế cuộc sống. Khi quan sát thí nghiệm (tự mình hoặc giáo viên làm) học sinh ghi nhớ lại các thí nghiệm, nếu học sinh gặp lại hiện tượng trong tự nhiên, học sinh sẽ hình dung lại kiến thức cũ và giải thích được hiện tượng một cách dễ dàng. Từ đó học sinh phát huy được tính tích cực, sáng tạo và vận dụng kiến thức nhạy bén trong những trường hợp khác nhau. Như vậy, việc dạy học hóa học đã thực hiện đúng mục tiêu chung của giáo dục: đào tạo những con người toàn diện về mọi mặt, hình thành những kĩ năng thích ứng trong mọi trường hợp.
(4). Rèn luyện kĩ năng thực hành
Thí nghiệm là phương tiện duy nhất giúp hình thành kĩ năng kĩ xảo thực hành và tư duy kĩ thuật, đồng thời hình thành những đức tính cần thiết của người lao động mới: cẩn thận, khoa học, kỉ luật. Thí nghiệm biểu diễn của GV với các thao tác rất mẫu mực là khuôn mẫu cho HS học tập và bắt chước, sau đó tự làm theo giúp hình thành những kĩ năng thí nghiệm đầu tiên ở HS một cách chính xác.
Trong tất cả các thí nghiệm khoa học, đặc biệt là thí nghiệm về hóa học, nếu không cẩn thận sẽ gây ra nguy hiểm có khi dẫn đến tử vong. Khi thực hành thí nghiệm, học sinh phải làm đúng các thao tác cần thiết, sử dụng lượng hóa chất thích hợp nên học sinh vừa tăng cường khéo léo và kĩ năng thao tác, vừa phát triển kĩ năng giải quyết vấn đề. Từ đó học sinh sẽ hình thành những đức tính cần thiết của người lao động mới: cẩn thận, ngăn nắp, kiên nhẫn, trung thực, chính xác, khoa học,… Đây là điều mà thí nghiệm ảo không có được.
(5). Phát triển tư duy
Thí nghiệm giúp học sinh phát triển tư duy, hình thành thế giới quan duy vật biện chứng. Khi tự tay làm thí nghiệm hoặc được tận mắt nhìn thấy những hiện tượng hóa học xảy ra, học sinh sẽ tin tưởng vào kiến thức đã học và cũng thêm tin tưởng vào chính bản thân mình. Nếu như chưa quan sát được hiện tượng, học sinh sẽ hoài nghi về những hiện tượng tự mình nghĩ thầm trong đầu và đặt câu hỏi: “Không biết mình nghĩ như vậy chính xác chưa?”. Học sinh sẽ không tin tưởng chính mình – đó là một trở ngại tâm lý lớn trong học tập.
(6). Gây hứng thú cho học sinh
Giáo viên sử dụng thí nghiệm vào tiết học sẽ gây hứng thú cho học sinh trong quá trình học tập. Học sinh không thể yêu thích bộ môn và không thể say mê khoa học với những bài giảng lý thuyết khô khan. Nếu học sinh quan sát được những thí nghiệm hấp dẫn, học sinh sẽ muốn khám phá những thí nghiệm và tính chất hóa học của các chất. Để giải thích được các câu hỏi: làm thế nào để tự mình thực hiện được các thí nghiệm hấp dẫn? Tại sao các chất phản ứng với nhau lại tạo ra được hiện tượng như vậy? Mình có thể sử dụng chất khác mà vẫn tạo ra được hiện tượng như trên không? Từ đó học sinh sẽ tự mình đi tìm hiểu vấn đề chứ không phải đợi thầy cô nhắc nhở.
Tóm lại, mục đích tổng quát của thực hành thí nghiệm là củng cố cho người học kiến thức khoa học bằng cách cho phép người học nhiều cơ hội để tiên đoán, tổng hợp, giải thích, điều khiển và giải quyết vấn đề. Cùng với lý thuyết, thí nghiệm hóa học có vai trò hết sức quan trọng trong nghiên cứu khoa học cũng như trong dạy học hóa học.
Trong dạy học hóa học thí nghiệm hóa học được sử dụng chủ yếu là nguồn kiến thức để học sinh tìm tòi phát hiện những tri thức cần lĩnh hội. Với yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học theo hướng dạy học tích cực thì cần hạn chế sử dụng thí nghiệm cũng như các phương tiện trực quan để chứng minh cho lời giảng. Các thí nghiệm hóa học chủ yếu do học sinh thực hiện nhằm mục tiêu nghiên cứu hoặc kiểm tra giả thuyết. Các thí nghiệm do học sinh tự làm cũng cần hạn chế thí nghiệm chứng minh. Các thí nghiệm biểu diễn của giáo viên cần thực hiện theo hướng nghiên cứu.
Vậy sử dụng thí nghiệm như thế nào để tích cực hóa được hoạt động của học sinh. Trong dạy học, thí nghiệm hóa học được sử dụng theo các cách khác nhau để đạt được mục đích dạy học tích cực theo các thí nghiệm như:
– Thí nghiệm biểu diễn của giáo viên theo hướng nghiên cứu.
– Thí nghiệm nghiên cứu do học sinh thực hiện.
– Thí nghiệm kiểm chứng để kiểm tra những dự đoán, những suy đoán lí thuyết.
– Thí nghiệm đối chứng nhằm giúp cho việc rút ra các kết luận một cách đầy đủ chính xác hơn về một quy tắc, một khái niệm…
– Thí nghiệm nêu vấn đề.
– Thí nghiệm nhằm giải quyết vấn đề, học tập, các bài tập thực nghiệm.
Như vậy việc sử dụng thí nghiệm được coi là tích cực khi thí nghiệm được coi là nguồn kiến thức để học sinh khai thác tìm kiếm kiến thức mới dưới nhiều hình thức khác nhau. Với dạng thí nghiệm chứng minh tính chất dù là do giáo viên biểu diễn hoặc nhóm học sinh thực hiện đều được đánh giá là ít tích cực nhất. Hình thức thí nghiệm nghiên cứu do giáo viên biểu diễn hoặc do học sinh hay nhóm học sinh tiến hành đều được đánh giá là có mức độ tích cực cao.
Trong dạy học hóa học ở trường phổ thông, tùy theo hoạt động của GV và HS, người ta chia thí nghiệm thành các dạng chính sau:
2.2.5. Thí nghiệm biểu diễn
Thí nghiệm biểu diễn của GV là thí nghiệm do GV tự tay trình bày trước HS.
2.2.5.1. Ưu điểm của thí nghiệm biểu diễn
− Dụng cụ, hóa chất được chuẩn bị chu đáo, vừa đủ, ít tốn kém.
− Có thể biểu diễn những thí nghiệm phức tạp, sử dụng những hóa chất độc, gây nổ (nếu cần).
− Thao tác thí nghiệm chuẩn, chính xác giúp hình thành những kĩ năng thực hành đầu tiên cho HS.
− Mức độ thành công của thí nghiệm cao hơn.
− GV chủ động thời gian: thường những thí nghiệm do GV thực hiện sẽ nhanh, ít tốn thời gian hơn.
2.2.5.2. Vai trò của thí nghiệm biểu diễn
− Bồi dưỡng hứng thú học tập.
− Nâng cao lòng tin vào khoa học.
− Phát triển tư duy của học sinh.
− Học sinh dễ tiếp thu kiến thức, nhớ lâu nội dung học tập.
− Hình thành kỹ năng thí nghiệm đầu tiên cho học sinh một cách chính xác.
− Tiết kiệm được thời gian, hoá chất và dụng cụ.
2.2.5.3. Những yêu cầu sư phạm về kỹ thuật biểu diễn thí nghiệm
(1) Bảo đảm an toàn
− GV phải có ý thức trách nhiệm và tính cẩn thận.
− Nhất thiết phải tuân theo những qui định về bảo hiểm và an toàn trong phòng thí nghiệm.
− Nắm vững kĩ thuật, kĩ năng thành thạo khi làm thí nghiệm, giữ hóa chất tinh khiết, dụng cụ sạch sẽ.
− Am hiểu nguyên nhân của những sự cố có thể xảy ra và bình tĩnh xử lý.
− Không nên quá cường điệu những nguy hiểm của các thí nghiệm hóa học và tính độc của hóa chất làm HS sợ hãi.
(2) Bảo đảm thành công
Các thí nghiệm biểu diễn của GV phải có kết quả tốt và bảo đảm tính khoa học. Muốn vậy, GV phải:
− Nắm vững kĩ thuật thí nghiệm, tuân thủ đầy đủ và chính xác các chỉ dẫn về kĩ thuật khi lắp dụng cụ và khi tiến hành thí nghiệm. Để có kĩ năng thành thạo, người GV phải không ngừng học hỏi, tìm tòi, tích lũy kinh nghiệm, từ đó có những cải tiến sáng tạo.
− Chuẩn bị tỉ mỉ, chu đáo, thử nhiều lần trước khi biểu diễn trên lớp, kiểm tra dụng cụ, hóa chất, các thao tác trước khi lên lớp đề phòng những sự cố có thể xảy ra.
− Nếu thí nghiệm bị thất bại, GV cần bình tĩnh suy nghĩ, tìm ra nguyên nhân, giải thích rõ cho HS.
(3) Thí nghiệm phải rõ, HS quan sát được đầy đủ
− GV không đứng che lấp thí nghiệm.
− Kích thước dụng cụ và lượng hóa chất thích hợp, đủ để HS quan sát rõ ràng
− Bàn biểu diễn phải có độ cao hợp lí, đủ ánh sáng.
− Dùng phông có màu sắc thích hợp, dùng thiết bị bổ sung để làm nổi bật thí nghiệm (nếu cần).
(4) Thí nghiệm phải đơn giản, dụng cụ thí nghiệm gọn gàng, mĩ thuật, đồng thời phải đảm bảo tính khoa học.
(5) Số lượng thí nghiệm trong một bài vừa phải và thời gian dành cho mỗi thí nghiệm hợp lí.
− Cần tính toán hợp lí số lượng thí nghiệm cần biểu diễn trong bài lên lớp và thời gian dành cho mỗi thí nghiệm, không chọn những thí nghiệm tốn nhiều thời gian của một tiết học, không biểu diễn quá nhiều thí nghiệm trong một bài học.
− Chỉ nên chọn một số thí nghiệm phục vụ trọng tâm bài học.
(6) Thí nghiệm phải phù hợp với bài học
− Nội dung của thí nghiệm phải phù hợp với chủ đề của bài học, giúp HS nắm vững bản chất của vấn đề và tạo thành một thể thống nhất với nội dung bài học.
− Khi tiến hành thí nghiệm, GV phải đặt vấn đề rõ ràng, hướng dẫn HS quan sát, giải thích những vấn đề liên quan giữa nội dung bài học với hiện tượng thí nghiệm xảy ra, dẫn dắt HS đi đến những kết luận khoa học hướng vào nội dung bài học.
− Phải biết kết hợp chặt chẽ thí nghiệm biểu diễn với trình bày bài giảng.
Lý luận dạy học đã tổng kết được bốn hình thức kết hợp lời nói của thầy với biểu diễn thí nghiệm:
– Hình thức 1 (biện pháp quan sát trực tiếp): Giáo viên vừa biểu diễn thí nghiệm vừa hướng dẫn học sinh quan sát. Học sinh trên cơ sở quan sát trực tiếp nhận thức được tính chất của đối tượng nghiên cứu mà không cần suy lý.
Ví dụ khi nghiên cứu tính chất bề ngoài của các đối tượng như màu sắc, trạng thái, hình dạng,…
– Hình thức 2 (biện pháp qui nạp): Giáo viên vừa biểu diễn thí nghiệm, vừa hướng dẫn học sinh quan sát. Học sinh trên cơ sở quan sát, kết hợp với vốn hiểu biết của họ trước đó, giáo viên dẫn dắt họ làm sáng tỏ và trình bày ra được những mối liên hệ ẩn tàng giữa các hiện tượng của thí nghiệm mà họ không thể nhận thức được trong quá trình tri giác trực tiếp.
– Hình thức 3 (biện pháp minh hoạ): Giáo viên dùng lời thông báo kết quả thí nghiệm, sau đó biểu diễn thí nghiệm để minh hoạ cho thông báo của mình.
– Hình thức 4 (biện pháp diễn dịch): Trước hết giáo viên mô tả diễn biến của thí nghiệm. Học sinh nghe thấy thầy mô tả nhưng chưa hiểu được vì sao lại có những diễn biến như vậy. Để học sinh hiểu được diễn biến của thí nghiệm mà thầy mô tả, giáo viên phải gợi ý để trò tái hiện lại kiến thức cũ có liên quan tới hiện tượng thí nghiệm mà thầy mô tả, từ đó họ giải thích được các hiện tượng giáo viên mô tả. Cuối cùng giáo viên biểu diễn thí nghiệm để minh hoạ cho sự mô tả của mình.
2.2.6. Thí nghiệm của HS
Thí nghiệm HS là thí nghiệm do HS trực tiếp làm trong quá trình học tập.
Các loại thí nghiệm HS
2.2.6.1. Thí nghiệm khi HS học bài mới
Khi học bài mới trên lớp, GV có thể cho HS thực hiện một số thí nghiệm. Điều này rèn cho HS cách tư duy hợp lí, có suy nghĩ độc lập, đồng thời hoàn thiện và phát triển kĩ năng kĩ xảo thí nghiệm.
Khi hướng dẫn HS làm thí nghiệm trong bài mới, GV có thể dùng phương pháp nghiên cứu hoặc phương pháp minh họa.
Phương pháp nghiên cứu
Về nội dung, phương pháp nghiên cứu thể hiện ở những điểm sau đây:
− GV nêu đề tài nghiên cứu, giải thích rõ mục đích, yêu cầu cần đạt được.
− GV hoặc HS dưới sự hướng dẫn của GV có thể đề ra giả thuyết, phương hướng và kế hoạch nghiên cứu, chỉ ra tài liệu cần tham khảo.
− GV tổ chức cho HS tự lực nghiên cứu đề tài: lựa chọn dụng cụ, hóa chất, lắp ráp dụng cụ, thực hiện thí nghiệm, quan sát, ghi chép.
− Hệ thống vấn đề, rút ra kết luận từ việc quan sát ghi chép.
− Vận dụng kiến thức đã thu được.
Như vậy, HS đã tác động trực tiếp đến đối tượng nghiên cứu, nhờ đó mà lĩnh hội được kiến thức. GV đóng vai trò chỉ đạo, hướng dẫn, giúp đỡ HS trong quá trình hoạt động lĩnh hội kiến thức.
Về cấu trúc, phương pháp nghiên cứu gồm 4 giai đoạn, mỗi giai đoạn lại được chia thành một số bước, cụ thể như sau:
Phương pháp nghiên cứu là phương pháp dạy học có giá trị trí – đức dục lớn nhất. Nó giáo dục tốt nhất cho học sinh tư duy, tính tự lực, sáng tạo, kĩ năng tìm tòi, nghiên cứu, đồng thời lĩnh hội kiến thức vững chắc, phong phú cả về lý thuyết và thực tiễn.
Phương pháp nghiên cứu trong dạy học hóa học chỉ được thực hiện trọn vẹn dưới hình thức các bài tập nghiên cứu. Trong giờ lên lớp nghiên cứu bài học mới ở trường phổ thông, phương pháp nghiên cứu cũng có thể được áp dụng từng phần khi HS tự làm thí nghiệm, tương tự như cách sử dụng thí nghiệm với thí nghiệm do giáo viên làm.
Khi sử dụng thí nghiệm theo phương pháp nghiên cứu cần hướng dẫn học sinh quan sát và gợi ý để các em tự rút ra được các kiến thức mới. Cần khai thác triệt để các hiện tượng quan sát được trong thí nghiệm để khắc sâu kiến thức cho học sinh. Ví dụ: Từ các hiện tượng thấy được có thể rút ra kết luận từ thí nghiệm sodium (Na) tác dụng với nước như sau:
– Người ta bảo quản sodium bằng cách ngâm chúng trong dầu hỏa. Vậy sodium là kim loại rất dễ bị oxi hóa bởi oxygen của không khí.
– Có thể dùng dao để cắt sodium. Sodium là kim loại mềm.
– Vết cắt ban đầu có ánh kim sau đó bị mờ đi. Một lần nữa khẳng định sodium dễ bị oxi hóa bởi oxygen của không khí tạo ra màng oxide.
– Mẫu oxygen nổi trên mặt nước. Sodium là kim loại nhẹ, có khối lượng riêng < 1.
– Mẫu sodium nóng chảy thành giọt tròn. Phản ứng của sodium với nước là phản ứng tỏa nhiệt, sodium là kim loại có độ nóng chảy thấp do có sức căng mặt ngoài nên các chất lỏng có xu hướng co thành giọt tròn để có diện tích xung quanh nhỏ nhất.
– Mẫu sodium chạy trên mặt nước phản ứng làm thoát ra chất khí.
– Chất khí đó cháy được. Dựa vào thành phần phân tử của nước suy ra chất khí đó phải là hydrogen.
– Phương trình hóa học của phản ứng: 2Na(s) + 2H2O(l) → H2(g) + 2NaOH(aq)
– Nhỏ vài giọt dung dịch phenolphthalein vào dung dịch thu được thấy màu hồng xuất hiện. Một lần nữa khẳng định dung dịch thu được là kiềm.
Ví dụ: Khi thực hiện thí nghiệm điện phân dung dịch NaCl trong nước, có thể nêu câu hỏi như sau:
– Tại sao cần lọc dung dịch muối trước khi điện phân? (Giai đoạn tinh chế muối ăn trước khi điện phân trong công nghiệp).
– Tại sao cần dùng ống nghiệm hình chữ U làm bình điện phân? (Tác dụng của màng ngăn dùng trong công nghiệp).
– Có thể dùng chất gì để nhận biết sản phẩm của sự điện phân ở các điện cực? (Giải thích việc dùng hỗn hợp KI và hồ tinh bột để nhận biết chlorine tạo ra ở anode)
– Dùng dung dịch phenolphthalein để nhận biết môi trường ở cathode, nhưng tại sao điện phân lâu thì màu hồng của phenolphthalein đã xuất hiện ở cathode lại biến mất? học sinh thấy rõ vai trò của màng ngăn.
Phương pháp minh họa
Việc tiến hành thí nghiệm của học sinh khi học bài mới có thể tiến hành theo phương pháp minh họa. Phương pháp này có bản chất như sau:
− Giáo viên trình bày kiến thức mới trong bài học.
− Những thí nghiệm cần làm đã được chuẩn bị sẵn dụng cụ, hóa chất.
− Học sinh theo hướng dẫn của giáo viên sẽ thực hiện thí nghiệm để minh họa và xác nhận điều giáo viên vừa trình bày.
Theo cách này, những nội dung kiến thức đã được giáo viên thông báo ngay từ đầu, học sinh đã ghi được kết quả, hiện tượng trước khi làm thí nghiệm, cho nên học sinh không thu thêm được những kiến thức mới khi làm thí nghiệm. Do đó, học sinh sẽ bị thụ động trong tiếp thu kiến thức.
Tuy nhiên, được quan sát trực tiếp hiện tượng thí nghiệm do tự tay mình làm, học sinh cũng nhớ bài lâu hơn, hứng thú trong học tập, tin tưởng vào những điều giáo viên vừa thông báo.
Khi sử dụng thí nghiệm của học sinh trong dạy học, giáo viên căn cứ vào nội dung kiến thức, vấn đề mức độ phức tạp của các thí nghiệm, vào năng lực, trình độ của học sinh mà áp dụng các phương pháp tiến hành cho phù hợp để nâng cao kết quả dạy học.
2.2.6.2. Thí nghiệm khi ôn tập, luyện tập
Trong các giờ ôn tập, luyện tập, giáo viên cũng có thể cho HS thực hiện một số thí nghiệm, vừa củng cố, ôn tập, khắc sâu kiến thức mà học sinh lĩnh hội được trong các giờ học, vừa rèn luyện kĩ năng thí nghiệm hóa học và dạy học sinh vận dụng kiến thức để giải thích hiện tượng quan sát được, rồi rút ra kết luận, dạy học sinh cách giải bài tập thực nghiệm – giải bằng con đường thực nghiệm những nhiệm vụ lý thuyết hay thực tiễn vừa sức.
Thông thường khi ôn tập, củng cố kiến thức giáo viên ít sử dụng các thí nghiệm hóa học. Nhưng thực tế cho thấy, việc sử dụng thí nghiệm sẽ giúp học sinh học tập tích cực, hứng thú, kể cả trong giờ ôn tập, luyện tập.
Việc kết hợp giữa lời nói của GV với phương pháp sử dụng các thí nghiệm biểu diễn khi ôn tập, củng cố kiến thức cho học sinh thường được thực hiện theo những cách thức sau:
− Cách 1: GV mô tả lại cho học sinh về thí nghiệm đã làm, đã được quan sát trước đó và những kết luận đã rút ra từ thí nghiệm đó. Tiếp theo, giáo viên trình bày thí nghiệm mới, hương dẫn học sinh quan sát, phân tích và rút ra kết luận. Thí nghiệm mới này phải có những dấu hiệu chung so với thí nghiệm đã làm, nhưng có những đặc điểm mới để qua đó khắc sâu những nội dung cơ bản của thí nghiệm và phát triển kiến thức ở học sinh.
− Cách 2: Trong lúc hỏi đáp, giáo viên yêu cầu học sinh nhớ lại về tính chất hóa học, kể lại các thí nghiệm đã được quan sát giúp hoàn thiện kiến thức. Sau đó, GV làm một vài thí nghiệm thích hợp để học sinh quan sát và khắc sâu những kết luận rút ra được.
Với hai cách trên, trọng tâm chính là hướng vào việc thúc đẩy các hoạt động trí nhớ của HS.
− Cách 3: Lặp lại một số thí nghiệm biểu diễn một cách không đầy đủ. Khi ôn tập, củng cố kiến thức, ta chỉ nên tập trung vào những tính chất hóa học đặc trưng của các chất, làm nổi bật những đặc điểm cơ bản. Do đó, có thể thực hiện bằng cách làm lặp lại một số thí nghiệm mới có cùng dấu hiệu cơ bản với thí nghiệm cũ, nhưng không phải là những mẫu sao chép lại. Cũng có thể thông qua việc xây dựng những tình huống để học sinh chỉ tập trung vào một số thí nghiệm hóa học có liên quan. Muốn giải quyết được yêu cầu giáo viên đưa ra, học sinh không chỉ khôi phục lại trong trí nhớ toàn bộ các thí nghiệm mà cần phải biết lựa chọn ra các kiến thức thích hợp để giải quyết.
Như vậy, có thể nói mục đích của việc thực hiện các thí nghiệm khi ôn tập là nhằm củng cố kiến thức, chính xác hóa các khái niệm, thí nghiệm cũng được biểu diễn nhằm mục đích phát triển thói quen vận dụng kiến thức của học sinh.
Cũng cần nói thêm rằng việc sử dụng các thí nghiệm hóa học trong khi ôn tập, củng cố kiến thức cần rất thận trọng, tránh lạm dụng sử dụng nhiều thí nghiệm giống nhau hoàn toàn về bản chất.
2.2.6.3. Thí nghiệm trong kiểm tra, đánh giá
Ở một số nơi, khi giáo viên thường xuyên sử dụng thí nghiệm, học sinh thường xuyên được làm thí nghiệm, giáo viên có thể dùng hình thức yêu cầu học sinh thực hiện thí nghiệm để kiểm tra, đánh giá kiến thức cũ cũng như kĩ năng thực hành của học sinh.
− Thí nghiệm thực hành: Thường được tổ chức sau một số bài hoặc cuối chương nhằm củng cố kiến thức đã học và rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo làm thí nghiệm.
Những yêu cầu sư phạm
Để thí nghiệm thực hành đạt được nhiệm vụ và mục đích đề ra, cần đảm bảo được các yêu cầu sau đây:
− Chuẩn bị chu đáo: Giáo viên phải tổ chức cho học sinh nghiên cứu trước bản hướng dẫn làm thí nghiệm thực hành (bản hướng dẫn trong sách hoặc do giáo viên soạn thảo); giáo viên cần làm trước các thí nghiệm để viết bản hướng dẫn cụ thể, chính xác, phù hợp với thực tế điều kiện thiết bị của phòng thí nghiệm; các bộ dụng cụ hóa chất cần dùng phải được xếp đặt trước bàn học sinh đủ cho các nhóm.
− Đảm bảo an toàn: học sinh tuân thủ các nội qui phòng thí nghiệm. Với những thí nghiệm có các chất nổ, các chất độc, acid đặc v.v… không nên cho học sinh làm; nếu cho làm thì phải hết sức chú ý theo dõi, nhắc nhở để đảm bảo an toàn tuyệt đối.
− Phải tiết kiệm hóa chất khi làm thí nghiệm.
− Đảm bảo trật tự.
− Đảm bảo vệ sinh: Khi làm thí nghiệm xong, phải rửa sạch chai lọ, ống nghiệm và sắp xếp dụng cụ, bàn ghế vào chỗ qui định.
− GV phải theo dõi sát công việc của học sinh, chú ý tới kĩ thuật thí nghiệm của các em và trật tự chung của lớp, giúp đỡ kịp thời cho các nhóm lúc cần thiết, chỉ cho các em thấy những sai lầm, thiếu sót. Không nên làm thay cho học sinh; không nên can thiệp vào công việc của các em.
Thí nghiệm mở rộng- trải nghiệm do học sinh thực hiện ngoài giờ học chính khóa, bao gồm:
− Thí nghiệm hóa học vui: Thường được tổ chức trong các buổi ngoại khóa hóa học, ngày hội hóa học vui. Các thí nghiệm tiến hành theo hình thức này tạo sự lôi cuốn, hấp dẫn, kích thích hứng thú tìm tòi, học tập môn hóa của học sinh.
Nội dung các thí nghiệm vui mang tính chất tìm tòi, chứa đựng các yếu tố bất ngờ, vui nhộn.
Có thể sử dụng những hình thức như: đố vui, kịch vui, kể chuyện lịch sử hóa học, triển lãm, thí nghiệm vui, ảo thuật hóa học.
− Thí nghiệm tại nhà: Trong một số trường hợp, giáo viên có thể hướng dẫn học sinh làm thí nghiệm tại nhà với cách tiến hành đơn giản, dụng cụ hóa chất rẻ tiền, dễ kiếm. Loại thí nghiệm này khá đa dạng, phong phú, làm cho kiến thức trở nên gần gũi với đời sống của các em hơn, từ đó yêu thích bộ môn hóa học hơn.
Giáo viên hướng dẫn học sinh tự chế tạo các dụng cụ hóa học đơn giản, tìm kiếm hóa chất rẻ tiền, có sẵn trong đời sống hàng ngày.
Hướng dẫn cụ thể cách thức thực hiện thí nghiệm tại nhà, từ đó học sinh có thể tự tìm tòi, khám phá hóa học tại nhà một cách độc lập, tự lực, góp phần phát triển tư duy, rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo trong thực nghiệm khoa học, tăng cường tính kĩ thuật tổng hợp, áp dụng những lý thuyết đã học vào thực tiễn đời sống.
Giáo viên nên có biện pháp kiểm tra việc làm thí nghiệm tại nhà của học sinh, động viên, khuyến khích các em thực hiện
Hình 3. Phân loại thí nghiệm
Xu hướng cải tiến thí nghiệm hiện nay
Căn cứ vào tình hình dạy học hóa học ở các trường phổ thông và thực tiễn nền kinh tế đất nước, việc cải tiến thí nghiệm hiện nay được thực hiện theo những xu hướng chủ yếu như:
− Tăng cường đảm bảo an toàn thí nghiệm.
− Lựa chọn các thí nghiệm dễ thực hiện, tiết kiệm thời gian trên lớp.
− Dùng các thí nghiệm hấp dẫn, kích thích HS hứng thú học tập, khám phá kiến thức.
− Dùng thí nghiệm lượng nhỏ.
− Gắn thí nghiệm với thực tiễn cuộc sống và sản xuất.
− Sử dụng dụng cụ thí nghiệm đơn giản, hóa chất rẻ tiền, dễ kiếm.
3. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG
3.1. Quan niệm về học sinh giỏi
Trên thế giới việc phát hiện và bồi dưỡng HSG đã có từ rất lâu. Mỗi nước có một hình thức giáo dục khác nhau và một khái niệm riêng về học sinh giỏi.
Ở Hoa Kỳ định nghĩa: HSG là học sinh chứng minh được trí tuệ ở trình độ cao và có khả năng sáng tạo, thể hiện một động cơ học tập mãnh liệt và đạt xuất sắc trong lĩnh vực lý thuyết, khoa học; người cần một sự giáo dục đặc biệt và sự phục vụ đặc biệt để đạt được trình độ tương ứng với năng lực của người đó.
Còn ở nhiều nước quan niệm: HSG là những đứa trẻ có năng lực trong các lĩnh vực trí tuệ, sáng tạo, nghệ thuật và năng lực lãnh đạo hoặc lĩnh vực lí thuyết.
Những học sinh này cần có sự phục vụ và những hoạt động không theo những điều kiện thông thường của nhà trường nhằm phát triển đầy đủ các năng lực vừa nêu trên.
Học sinh giỏi hóa học là một học sinh có năng khiếu Hóa học; kiên trì, nhẫn nại, say mê học tập, tìm hiểu, nghiên cứu về Hóa học; có nhận thức vượt trội so với các bạn trong lớp; có khả năng vận dụng kiến thức hoàn thành tốt nhiệm vụ học tập; có kĩ năng thực hành hóa học; có thái độ động cơ học tập tích cực.
3.2. Mục tiêu của việc bồi dưỡng HSG
Theo các tài liệu thì mục tiêu của việc bồi dưỡng HSG là
– Phát triển phương pháp suy nghĩ ở trình độ cao phù hợp với khả năng trí tuệ của HS.
– Thúc đẩy động cơ học tập.
– Bồi dưỡng sự lao động, làm việc sáng tạo.
– Phát triển các kĩ năng, phương pháp và thái độ tự học suốt đời.
– Nâng cao ý thức và khát vọng của tuổi trẻ về sự tự chịu trách nhiệm.
– Khuyến khích sự phát triển về lương tâm và ý thức trách nhiệm trong đóng góp xã hội.
– Hình thành, rèn luyện và phát triển khả năng nghiên cứu khoa học.
– Tạo điều kiện tốt nhất để phát triển khả năng, năng khiếu của HS.
– Định hướng nghề nghiệp.
– Hình thành, rèn luyện và phát triển khả năng giao tiếp, ứng xử với mọi tình huống xảy ra.
3.3. Những phẩm chất và năng lực quan trọng nhất của một HSGHH
HSGHH cần có những phẩm chất và năng lực sau:
(1). Năng lực tiếp thu kiến thức
– Khả năng nhận thưc vấn đề nhanh, rõ ràng và nhanh chóng vận dụng vào tình huống tương tự (tích hợp kiến thức).
– Luôn hào hứng trong các tiết học, nhất là bài học mới.
– Có ý thức tự bổ sung, hoàn thiện những tri thức đã thu được ngay từ dạng sơ khởi.
(2). Năng lực suy luận logic
– Biết phân tích các sự vật và hiện tượng qua các dấu hiệu đặc trưng của chúng.
– Biết thay đổi góc nhìn khi xem xét một sự vật hiện tượng.
– Biết cách tìm con đường ngắn nhất để đi đến kết luận cần thiết
– Biết xét đủ điều kiện cần thiết để đạt được kết luận mong muốn.
– Biết xây dựng các phần ví dụ để loại bỏ một số miền tìm kiếm vô ích.
– Biết quay lại điểm vừa xuất phát để tìm đường đi mới.
(3). Năng lực đặc biệt
– Biết diễn đạt chính xác điều mình mong muốn.
– Sử dụng thành thạo hệ thống ký hiệu, các quy ước để diễn tả vấn đề.
– Biết phân biệt thành thạo các kĩ năng đọc, viết và nói.
(4). Năng lực lao động sáng tạo
Biết tổng hợp các yếu tố, các thao tác để thiết kế một dãy hoạt động, nhằm đạt đến kết quả mong muốn.
(5). Năng lực kiểm chứng
– Biết suy xét đúng, sai từ một loạt sự kiện
– Biết tạo ra các tượng tự hay tương phản để khẳng định hoặc phá bỏ một đặc trưng nào đó trong sản phẩm do mình làm ra.
– Biết chỉ ra một cách chắc chắn các dữ liệu cần phải kiểm nghiệm sau khi thực hiện một số lần kiểm nghiệm.
(6). Năng lực thực hành
– Biết thực hiện dứt khoát một số thao tác thí nghiệm.
– Biết kiên nhẫn và kiên trì trong quá trình làm sáng tỏ một số vấn đề lý thuyết qua thực hiện. HH là bộ môn khoa học thực nghiệm nên đòi hỏi HS phải có năng lực thực nghiệm, tiến hành các thí nghiệm hoá học (TNHH) vì đây cũng là một trong các yêu cầu của các kỳ thi HSG quốc gia, Olimpic quốc tế.
(7). Năng lực vận dụng kiến thức để giải quyết các vấn đề thực tiễn HS có năng lực vận dụng các kiến thức đã học để giải quyết các vấn đề liên quan đến thực tế, sản xuất hàng ngày.
3.5. Các dấu hiệu phát hiện HSG hóa học
Giáo viên bồi dưỡng HSG cần phải phát hiện được HSG thông qua các dấu hiệu:
– HSG có thể học bằng nhiều cách khác nhau và tốc độ nhanh hơn so với các HS khác.
– Mức độ nắm vững kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo một cách đầy đủ, chính xác của
HS so với yêu cầu của chương trình hóa học phổ thông.
– Mức độ tư duy, cách xử lý vấn đề của từng HS, khả năng vận dụng kiến thức
của HS một cách linh hoạt, sáng tạo.
– Những đề xuất, những phương pháp giải mới, ngắn gọn.
– Tính logic và độc đáo khi trình bày vấn đề.
– Thời gian hoàn thành bài kiểm tra.
Muốn vậy, GV phải kiểm tra toàn diện các kiến thức về lý thuyết, bài tập và thực hành; tổ chức các buổi báo cáo chuyên đề; tổ chức cho HS làm việc hợp tác theo nhóm…
3.6. Một số biện pháp bồi dưỡng HSG hóa học
3.6.1. Kích thích động cơ học tập của HS
– Chuẩn bị cở sở dạy học
– Xây dựng môi trường dạy học phù hợp.
– Chuẩn bị tài liệu; phương tiện, thiết bị dạy học (máy tính, máy chiếu, tranh ảnh, hình vẽ, băng hình, mô hình, dụng cụ, hóa chất thí nghiệm…) đầy đủ.
– Cơ sở vật chất đầy đủ: phòng học, phòng thí nghiệm, phòng bộ môn…
– Xây dựng niềm tin trong mỗi HS
– Việc học trong đội tuyển trở thành niềm vui, niềm vinh dự cho bản thân, gia đình và nhà trường.
– Thường xuyên quan tâm, giúp đỡ và nắm bắt tâm lí của mỗi HS.
– Giao các nhiệm vụ vừa sức cho HS và nâng dần độ khó của yêu cầu.
– Cần khuyến khích và động viên kịp thời đối với từng HS.
– Cần kiểm tra, đánh giá năng lực của từng HS thường xuyên và từ đó uốn nắn, điều chỉnh, bổ sung và nâng cao kiến thức, kĩ năng cho các em.
– Có những chính sách ưu tiên của gia đình, thầy cô và nhà trường đối với HSG.
– Giúp các em thấy được vai trò của hóa học đối với đời sống từ đó giúp các em định hướng nghề nghiệp.
3.6.2. Soạn thảo nội dung dạy học và có PPDH phù hợp
– Nội dung dạy học
– Hệ thống lý thuyết phải được biên soạn chính xác, đầy đủ, rõ ràng, ngắn gọn, dễ hiểu, bám sát yêu cầu của chương trình thi HSG thành phố và quốc gia.
– Hệ thống bài tập phong phú, đa dạng giúp HS đào sâu kiến thức, rèn luyện kĩ năng kĩ xảo và phát triển tư duy cho HS.
– Phương pháp dạy học
– Kết hợp linh hoạt giữa các phương pháp thuyết trình; vấn đáp, làm việc nhóm; phát hiện và giải quyết vấn đề; đàm thoại nêu vấn đề…
– GV nên phát tài liệu trước để HS nghiên cứu ở nhà, khi đến lớp GV sẽ giải đáp vững thắc mắc của HS và giảng giải những phần khó, phức tạp.
– Chia lớp học thành nhiều nhóm, giao nhiệm vụ cho từng nhóm. GV tổ chức cho từng nhóm báo cáo, các nhóm còn lại lắng nghe, chất vấn, nhận xét, cho điểm; cuối cùng GV tổng kết, đánh giá chung.
– Tổ chức cho HS tham gia các chuyên đề nghiên cứu khoa học (dạy học dự án) phù hợp với năng lực của HS.
– Tổ chức cho HS tham quan các nhà máy, xí nghiệp và HS phải viết báo cáo theo chủ đề sau mỗi lần tham quan.
3.5.3. Kiểm tra, đánh giá
– Đánh giá HSG cần dựa trên cơ sở: khả năng tinh thần, trí tuệ, sáng tạo và động cơ học tập.
– GV cần xây dựng và lập ra các đề tài nghiên cứu khoa học của bộ môn và tổ chức hướng dẫn cho HS được tham gia nghiên cứu các đề tài đó.
– Để đánh giá chính xác khả năng của HS giỏi cần sử dụng nhiều loại hình đánh giá, nhiều phương pháp: trắc nghiệm, quan sát, phỏng vấn, thuyết trình, thảo luận…
– Trong quá trình dạy học, cần kết hợp một cách hợp lý hình thức trắc nghiệm tự luận với hình thức trắc nghiệm khách quan. Đề kiểm tra nên có 30% trắc nghiệm khách quan và 70% trắc nghiệm tự luận.
– Nội dung đề thi cần kiểm tra được một cách toàn diện trình độ của HS. Tăng cường các câu hỏi yêu cầu HS suy nghĩ, trả lời theo cách hiểu và vận dụng thay vì học thuộc lòng.
4. BÀI TẬP HÓA HỌC
Thực tiễn ở trường phổ thông, bài tập hoá học giữ vai trò rất quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu đào tạo. Bài tập vừa là mục đích vừa là nội dung lại vừa là phương pháp dạy học hiệu nghiệm. Bài tập cung cấp cho học sinh cả kiến thức, con đương giành lấy kiến thức và cả niềm vui sướng của sự phát hiện – tìm ra đáp số – một trạng thái hưng phấn – hứng thú nhận thức – một yếu tố tâm lý góp phần rất quan trọng trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi.
4.1. Khái niệm bài tập hoá học
Theo từ điển tiếng việt, bài tập là yêu cầu của chương trình cho học sinh làm để vận dụng những điều đã học và cần giải quyết vấn đề bằng phương pháp khoa học.
Một số tài liệu lý luận dạy học “thường dùng bài toán hoá học” để chỉ những bài tập định lượng – đó là những bài tập có tính toán – khi học sinh cần thực hiện những phép tính nhất định.
Theo các nhà lý luận dạy học Liên Xô (cũ), bài tập bao gồm cả câu hỏi và bài toán, mà trong khi hoàn thành chúng, học sinh vừa nắm được vừa hoàn thiện một tri thức hay một kỹ năng nào đó, bằng cách trả lời miệng, trả lời viết hoặc kèm theo thực nghiệm.
Ở nước ta, sách giáo khoa hoặc sách tham khảo, thuật ngữ “bài tập” được dùng theo quan điểm này.
Về mặt lý luận dạy học, để phát huy tối đa tác dụng của bài tập hoá học trong quá trình dạy học người giáo viên phải sử dụng và hiểu nó theo quan điểm hệ thống và lý thuyết hoạt động. Vì vậy, bài tập và người học có mối quan hệ mật thiết tạo thành một hệ thống toàn vẹn, thống nhất, và liên hệ chặt chẽ với nhau.
– Bài tập là một hệ thông tin chính xác, bao gồm 2 tập hợp gắn bó chặt chẽ, tác động qua lại với nhau đó là những điều kiện và những yêu cầu.
– Người giải (hệ giải) bao gồm hai thành tố là cách giải và phương tiện giải (các cách biến đổi, thao tác trí tuệ…).
Thông thường trong sách giáo khoa và tài liệu lý luận dạy học bộ môn, người ta hiểu bài tập là nhưng bài luyện tập được lựa chọn một cách phù hợp với mục đích chủ yếu là nghiên cứu các hiện tượng hoá học, hình thành khái niệm, phát triển tư duy hoá học và rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức của học sinh vào thực tiễn.
4.2. Phân loại bài tập hóa học
Có nhiều cách phân loại bài tập hóa học, nó phụ thuộc vào các cơ sở phân loại khác nhau như: dựa vào chủ đề, khối lượng kiến thức, tính chất của bài tập, đặc điểm của bài tập, nội dung, mục đích dạy học, phương pháp giải… Tuy nhiên, dựa vào nội dung và hình thức có thể phân loại bài tập hóa học thành 2 loại: bài tập trắc nghiệm tự luận và bài tập trắc nghiệm khách quan; trong mỗi loại đều có 2 dạng bài tập định tính và bài tập định lượng. Sự khác nhau giữa 2 dạng bài tập này được thể hiện ở bảng sau:
– Bài tập định tính: dạng bài tập quan sát, mô tả, giải thích các hiện tượng hóa học như giải thích, chứng minh, viết PTHH, nhận biết, tách chất, tinh chế, điều chế, vận dụng các kiến thức hóa học vào thực tiễn…
– Bài tập định lượng: loại bài tập cần dùng các kĩ năng toán học kết hợp với kĩ năng hóa học để giải như xác định công thức hóa học; tính theo công thức và PTHH; tính toán về tỉ khối, áp suất, số mol, khối lượng, nồng độ mol,…
4.3. Tác dụng của bài tập hóa học
– Bài tập hoá học là một trong những phương tiện hiệu nghiệm cơ bản nhất dể dạy học sinh vận dụng các kiến thức đã học vào thực tế cuộc sống, sản xuất và tập nghiên cứu khoa học, biến nhưng kiến thức đã thu được qua bài giảng thành kiến thức của chính mình. Kiến thức nhớ lâu khi được vận dụng thường xuyên như M.A Đanilôp nhận định: “Kiến thức sẽ được nắm vững thực sự, nếu học sinh có thể vận dụng thành thạo chúng vào việc hoàn thành những bài tập lý thuyết và thực hành” .
– Đào sâu, mở rộng kiến thức đã học một cách sinh động, phong phú. chỉ có vận dụng kiến thức vào giải bài tập học sinh mới nắm vũng kiến thức một cách sâu sắc.
– Là phương tiện để ôn tập, củng cố, hệ thống hoá kiến thức một cách tốt nhất.
– Rèn luyện kỹ năng hoá học cho học sinh như kỹ năng viết và cân bằng phương trình phản ứng, kỹ năng tính toán theo công thức và phương trình hoá học, kỹ năng thực hành như cân, đo, đun nóng, nung sấy, lọc, nhận biết hoá chất…
– Phát triển năng lực nhận thức, rèn trí thông minh cho học sinh (học sinh cần phải hiểu sâu mới hiểu được trọn vẹn). Một số bài tập có tình huống đặc biệt, ngoài cách giải thông thường còn có cách giải độc đáo nếu học sinh có tầm nhìn sắc sảo.
– Bài tập hoá học còn được sử dụng như một phương tiện nghiên cứu tài liệu mới (hình thành khái niệm, định luật) khi trang bị kiến thức mới, giúp học sinh tích cực, tự lực, lĩnh hội kiến thức một cách sâu sắc và bền vững. Điều này thể hiện rõ khi học sinh làm bài tập thực nghiệm định lượng.
– Bài tập hoá học phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh và hình thành phương pháp học tập hợp lý.
– Bài tập hoá học còn là phương tiện để kiểm tra kiến thức, kỹ năng của học sinh một cách chính xác.
– Bài tập hoá học có tác dụng giáo dục đạo đức, tác phong, rèn tính kiên nhẫn, trung thực, chính xác khoa học và sáng tạo, phong cách làm việc khoa học (có tổ chức, kế hoạch…), nâng cao hứng thú học tập bộ môn.
Bản thân một bài tập hoá học chưa có tác dụng gì cả: không phải một bài tập hoá học “hay” thì luôn có tác dụng tích cực! Vấn đề phụ thuộc chủ yếu là “ người sử dụng nó”. Làm thế nào phải biết trao đúng đối tượng, phải biết cách khai thác triệt để mọi khía cạnh của bài toán, để học sinh tự mình tìm ra cách giải. lúc đó bài tập hoá học thật sự có ý nghĩa
4.4. Sử dụng bài tập hóa học nhằm phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học
Bài tập hóa học có thể sử dụng ở bất cứ công đoạn nào trong dạy học hóa học (hoạt động vào bài, củng cố, kiểm tra,…). Với dạy học Hóa học hiện nay có rất nhiều hướng sử dụng bài tập. Hướng sử dụng bài tập nào, mức độ đến đâu phụ thuộc vào mục tiêu của giáo viên giảng dạy và học sinh.
Với mục tiêu là sử dụng bài tập để phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi, ta có thể nêu ra một số hướng sử dụng bài tập như sau:
– Sử dụng bài tập để củng cố kiến thức;
– Sử dụng bài tập để mở rộng, đào sâu kiến thức và hình thành các quy luật hóa học;
– Sử dụng bài tập để rèn luyện kỹ năng, rèn luyện tư duy logic;
– Sử dụng bài tập để rèn luyện năng lực phát hiện vấn đề và giải quyết vấn đề;
– Sử dụng bài tập để giúp học sinh tự học, tự nghiên cứu;
– Sử dụng bài tập để hình thành kiến thức mới;
– Sử dụng bài tập để rèn luyện trí thông minh cho học sinh;
– Sử dụng bài tập thực tiễn;
– Sử dụng bài tập thực nghiệm…
4.3. Những năng lực giáo viên cần có khi bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học
Một giáo viên khi dạy bồi dưỡng HSG đòi hỏi phải có khá nhiều các kỹ năng và năng lực quan trọng nhƣ năng lực chuyên môn, năng lực sư phạm, khả năng xây dựng bài tập, kỹ năng thực hành, khả năng quan sát phát hiện… Tuy nhiên, tựu trung lại chúng tôi nhận thấy giáo viên cần có các năng lực sau :
– Yêu cầu đầu tiên và đặt lên hàng đầu đó chính là năng lực trí tuệ, bởi muốn có
trò giỏi thì người thầy trước tiên phải giỏi.
– Năng lực chuyên môn
+ Có khả năng tổ chức và quản lý lớp: hướng hoạt động học tập vào HS, khuyến khích lối học tập tích cực, học tập cộng tác, học tập hợp tác trong đó GV chủ yếu là người thiết kế, huấn luyện và khuyến khích HS bằng cách hỗ trợ các em phát triển năng lực bản thân. Từ đó, ngƣời học được chủ động thực hiện việc học tập của bản thân.
+ Khả năng nghiên cứu tài liệu, cập nhật những kiến thức liên quan đến thức tiễn đời sống.
+ Khả năng tổng hợp tài liệu, giáo trình để biên soạn lại cho phù hợp với nội dung chương trình của từng trƣờng, phù hợp với đối tượng HS và nhu cầu thực tế của HS.
+ Kĩ năng kiểm tra – đánh giá: kĩ năng đặt câu hỏi, xây dựng câu hỏi, có nhiều hình thức kiểm tra – đánh giá chất lượng và phong phú. Đưa ra những thách thức để khuyến khích ý tưởng mới.
– Đặc biệt, giáo viên dạy bồi dƣỡng học sinh giỏi muốn đạt kết quả cao thì nhất thiết phải có phẩm chất đạo đức như học hỏi ở đồng nghiệp, sách vở và cả ở học sinh; phải có tình cảm với học sinh, biết hi sinh công sức cho mục tiêu giáo dục chung
4.4. Điều kiện cần thiết để nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi hoá học ở trường THCS
Muốn có hệ thống bài tập bồi dưỡng học sinh giỏi phù hợp cần phải xây dựng trên cơ sở:
– Bám sát nội dung chương trình cơ bản của khối lớp. Chương trình thi học sinh giỏi lớp 9 phải được quy định thống nhất cho các trường để giáo viên tiện việc lựa chọn nội dung, đào sâu kiến thức. Mức độ kiến thức hoá học cho học sinh THCS là dựa trên thuyết nguyên tử, phân tử, sơ lược về thành phần cấu tạo nguyên tử và bảng tuần hoàn.
B. THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM TRONG ÔN THI HỌC SINH GIỎI HÓA 9 VÀ THI VÀO 10 CHUYÊN
1. BÀI TẬP THỰC NGHIỆM
Bài tập thực nghiệm tạo điều kiện cho HS vận dụng kiến thức và rèn luyện kĩ năng làm thí nghiệm, thực hiện phương châm “học đi đôi với hành”. Việc giải bài tập cũng trở nên thú vị hơn khi các em được tự mình vạch ra phương án và tiến hành làm thí nghiệm để giải quyết vấn đề. Mặc dù có nhiều tác dụng, nhưng lượng bài tập thực nghiệm vẫn chỉ chiếm tỉ lệ rất nhỏ trong chương trình hiện nay và cũng chưa được GV sử dụng thường xuyên, do đó, hiệu quả mang lại chưa cao. Để dần đưa loại bài tập này về đúng vị trí quan trọng của nó, phát huy hiệu quả, cần đi từ bài tập thực nghiệm có nội dung đơn giản, dễ thực hiện tiến dần lên những bài tập phức tạp.
Tăng cường sử dụng thí nghiệm để giải thích các sự việc, hiện tượng trong cuộc sống. Cuộc sống như một bức màn chứa đựng nhiều điều bí mật. Có rất nhiều hiện tượng, sự việc mà học sinh thắc mắc nhưng chưa thể giải đáp. Những thí nghiệm có nội dung gắn liền thực tiễn giúp các em vén bức màn bí mật của cuộc sống sẽ có một ý nghĩa rất lớn. Các em vừa biết vận dụng kiến thức, vừa khắc sâu kiến thức và vừa yêu thích bộ môn hóa học hơn.
Ví dụ: Vì sao khi giặt tã trẻ em, người ta thường pha một ít giấm vào nước xả cuối?
Giải thích: Trên tả em bé thường có mùi khai do chứa một lượng lớn ammonia (từ nước tiểu). Khí cho giấm vào nước xả cuối, giấm sẽ trung hòa hết lượng ammonia theo phản ứng tạo thành muối ammonium:
NH3(aq) + CH3COOH(aq) → CH3COONH4(aq)
Các kỳ thi học sinh giỏi thí nghiệm thực hành cấp THCS giúp HS hiểu hơn và giải thích có cơ sở khoa học các hiện tượng thí nghiệm, vận dụng vào thực tiễn có hiệu quả
Minh họa về “KỲ THI HỌC SINH GIỎI THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH CẤP THCS, NĂM HỌC 2013-2014. MÔN: HÓA HỌC”
Bài I. (4 điểm): Sử dụng những dụng cụ và hoá chất có sẵn, hãy làm thí nghiệm chứng minh trong hơi thở có khí cacbon đi oxit (CO2). Nêu tóm tắt cách tiến hành, ghi nhận hiệntượng và viết phương trình hoá học xảy ra.
2. (2 điểm): Cho sơ đồ thí nghiệm điều chế và thu khí H2 trong phòng thí nghiệm như hình 1. Hỏi:
a) Hệ thống dụng cụ lắp ráp như hình đúng chưa? Nếu chưa đúng phải điều chỉnh các bộ phận như thếnào cho phù hợp?
b) Ở phễu (1) và bình (2) phải chứa những chất nào?) Trong dòng khí H2 thường có lẫn một trong các tạp chất là O2. Làm thế nào để thử độ tinh khiết của khí H2? Làm thế nào để thu được H2 tinh khiết hơn?
Bài II: (6 điểm)
1. (4 điểm): Bằng những dụng cụ và hoá chất có sẵn, hãy làm thí nghiệm chứng minh vỏ quả trứng có thành phần chính là canxi cacbonat (CaCO3). Nêu tóm tắt cách tiếnhành, ghi nhận hiện tượng và viết phương trình hoá học xảy ra.
2. (2 điểm): Hiện nay mưa axit là một trong những nguyên nhân chính gây ô nhiễm ở một số nơi trên Thế giới, gây hậu quả nghiêm trọng ở một số nước phát triển. Nguyên nhân chủ yếu là do đâu? Bằng kiến thức hóa học, em hãy giải thích?
Bài III: (8 điểm)
1. (6 điểm): Bằng những dụng cụ và hoá chất có sẵn, hãy làm thí n ghiệm nhận biết các dung dịch không màu sau: NaOH, NaCl, H2SO4, BaCl2. Mô tả ngắn gọn cách làm và ghi kết quả nhận biết. 2. (2 Điểm): Khi hoà tan một chất tan trong nước đến bão hoà ở nhiệt độ to1 sau đó đưa dung dịch bão hoà ấy về nhiệt độ to2, biết rằng độ tan của chất tan trong thí nghiệm ở nhiệt độ t01 lớn hơn độ tan của chất tan ấy ở nhiệt độ to2. Dung dịch ở nhiệt độ to2 thuộc loại dung dịch gì? có hiện tượng gì xảy ra trong thí nghiệm trên không? Vì sao?
2. LƯU Ý CHUNG KHI GIẢI BÀI TẬP SỬ DỤNG HÌNH VẼ THÍ NGHIỆM
2.1. Về dụng cụ và hóa chất
Khi sử dụng hình vẽ trong dạy học cũng như trong bài tập thực nghiệm cần chú ý một số điểm sau:
– Hóa chất được sử dụng? Tác dụng của hóa chất đó trong thí nghiệm?
– Dụng cụ, cách lắp đặt? Vai trò của dụng cụ trong thí nghiệm? Phản ứng xảy ra là gì?
– Điều kiện phản ứng: thể của chất: rắn, lỏng hay khí? Nồng độ? Có cần đun nóng hay không?
– Cách thu sản phẩm?
2.2. Điều chế một số chất khí trong phòng thí nghiệm
Khí ethylene sinh ra có lẫn CO2 và SO2. Để khí không lẫn tạp chất thì cần phải dẫn qua bông tẩm NaOH đặc để loại bỏ 2 khí này.
Phản ứng xảy ra ở 170°C nên phải cho đá bọt vào để hỗn hợp không sôi đột ngột và quá mạnh sẽ trào chất lỏng ra ngoài, không đảm bảo an toàn khi làm thí nghiệm.
2.2.3. Điều chế chất khí từ 2 chất rắn (ống nghiệm chứa hóa chất nằm ngang hoặc miệng ống nghiệm hơi chúc xuống)
– Nếu điều chế oxi bằng nhiệt phân chất rắn thì lắp ống nghiệm sao cho miệng ống nghiệm ngang hoặc hơi chúc xuống để đề phòng hỗn hợp ẩm, khi đun hơi nước không đọng lại và chảy ngược lại làm vỡ ống nghiệm.
– Khi ngừng thu khí, phải tháo rời ống dẫn khí rồi mới tắt đèn cồn tránh hiện tượng nước tràn vào ống nghiệm khi ngừng đun.
– KClO3 là chất dễ gây nổ nên không nghiền nhiều một lúc và không nghiền lẫn với bất kì chất nào khác. Lọ đựng KClO3 không để hở nút cạnh: P, C, S.
– Từ KMnO4 điều chế oxi tuy ít hơn từ KClO3 nhưng dễ mua và không cần dùng chất xúc tác và ít gây nguy hiểm.
– Khi thu khí O2, để kiểm tra O2 đã đầy bình sử dụng tàn đóm đỏ đưa vào miệng bình nếu tàn đóm bùng cháy chứng tỏ O2 đã đầy bình.
+ Điều chế NH3 trong phòng thí nghiệm
