Sáng kiến kinh nghiệm Thí nghiệm biểu diễn của giáo viên và thí nghiệm của học sinh

Nội dung text: Sáng kiến kinh nghiệm Thí nghiệm biểu diễn của giáo viên và thí nghiệm của học sinh

1. A. Mở đầu Thí nghiệm hoá học giúp học sinh làm quen với tính chất, mối liên hệ và quan hệ có quy luật giữa các đối tượng nghiên cứu, làm cơ sở để nắm vững các quy luật, các khái niệm khoa học và biết khai thác chúng. Thí nghiệm còn giúp học sinh sáng tỏ mối liên hệ phát sinh giữa các sự vật, giải thích được bản chất của các quá trình xảy ra trong tự nhiên, trong sản xuất và đời sống. Nhờ thí nghiệm mà con người có thể thiết lập được những quá trình mà trong thực tế tự nhiên hoàn toàn không có được và kết quả đã tạo ra những chất mới. Nó còn giúp học sinh khả năng vận dụng những quá trình nghiên cứu trong nhà trường, trong phòng thí nghiệm vào phạm vi rộng rãi trong các lĩnh vực hoạt động của con người. Đối với bộ môn Hoá học, thí nghiệm giữ vai trò đặc biệt quan trọng trong nhận thức, phát triển, giáo dục như một bộ phận không thể tách rời của quá trình dạy- học. Người ta coi thí nghiệm là cơ sở của việc học hoá học và để rèn kĩ năng thực hành. Thông qua thí nghiệm, học sinh nắm kiến thức một các hứng thú, vững chắc và sâu sắc hơn. Thí nghiệm hoá học còn có tác dụng phát triển tư duy, giáo dục thế giới quan duy vật biên chứng và củng cố niềm tin khoa học cho học sinh, giúp hình thành những đức tính tốt: Thận trọng, ngăn nắp, trật tự, gọn gàng Đặc biệt với việc thay đổi nội dung chương trình, sách giáo khoa và phương pháp dạy học mới theo hướng tích cực hoá hoạt động của học sinh như hiện nay thì thí nghiệm càng được coi trọng, nhất là các thí nghiệm được tiến hành thực hiện bằng phương pháp nghiên cứu.(học sinh nghiên cứu thí nghiệm do giáo viên biểu diễn hoặc nhóm học sinh tự nghiên cứu thí nghiệm để rút ra được kiến thức cần lĩnh hội) Vì vậy, để làm tốt điều này thì người giáo viên cần có kinh nghiệm và biết sử dụng thí nghiệm sao cho phù hợp với nội dung kiến thức và mục tiêu của bài học nhằm phát huy được tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh. Bên cạnh đó, khi giáo viên tiến hành thực hiện các thí nghiệm biểu diễn thì phải đảm bảo các thí nghiệm đó thành công ở mức cao nhất.
2. Trong dạy - học hoá học, thí nghiệm hoá học được phân loại như sau: Thí nghiệm biểu diễn của giáo viên và thí nghiệm của học sinh. Thí nghiệm biểu diễn làm cơ sở để cụ thể hoá những khái niệm về chất và các phản ứng hoá học. Nếu trong thí nghiệm biểu diễn giáo viên là người thực hiện các thao tác, điều khiển các quá trình biến đổi của chất, học sinh chỉ theo dõi, quan sát những quá trình đó, thì thí nghiệm của học sinh, các em theo dõi, quan sát những thay đổi và các quá trình đó do chính bản thân mình thực hiện lấy. Đó là sự khác nhau chủ yếu giữa hai loại thí nghiệm. Trong phạm vi của sáng kiến kinh nghiệm, tôi chỉ xin được đề cập đến thí nghiệm biểu diễn của giáo viên nhằm tích cực hoá hoạt động học tập của học sinh. Xuất phát từ mục tiêu và vai trò quan trọng của thí nghiệm như đã nêu trên, đồng thời mong muốn ngày càng nâng cao chất lượng, sự thành công trong thí nghiệm cùng với kinh nghiệm qua những năm giảng dạy môn Hoá học, tôi lựa chọn, nghiên cứu và viết sáng kiến kinh nghiệm: “Sử dụng thí nghiệm biểu diễn trong dạy học hoá học tích cực và kinh nghiệm để thành công khi thực hiện một số thí nghiệm biểu diễn về clo, oxi, lưu huỳnh.” (Hoá học 10 - Ban cơ bản) b. nội dung I. Thí nghiệm biểu diễn trong dạy học hoá học tích cực. 1. Những yêu cầu chung khi tiến hành thực hiện các thí nghiệm biểu diễn. Trước khi tiến hành thực hiện các thí nghiệm biểu diễn giáo viên cần nắm được những vấn đề quan trọng sau đây: a. Bảo đảm an toàn thí nghiệm: An toàn thí nghiệm là yêu cầu trước hết đối với mọi thí nghiệm. Để đảm bảo an toàn giáo viên phải xác định ý thức trách nhiệm cao về sức khoẻ tính mạng của học sinh. Mặt khác giáo viên cần nắm chắc kĩ thuật và phương pháp tiến hành thí nghiệm. 1
3. VD: Trước khi đốt hiđro, metan, axetilen đều phải thử độ tinh khiết của chúng. Khi làm việc với các chất độc hại như : Clo, brom, lưu huỳnh đioxit . phải có biện pháp bảo hiểm. Không dùng quá liều lượng hoá chất dễ cháy, dễ nổ đã ghi trong tài liệu hướng dẫn. Các thí nghiệm tạo thành chất độc bay hơi cần tiến hành trong tủ hốt hoặc ở cuối chiều gió. b. Đảm bảo kết quả thí nghiệm. Thực hiện thí nghiệm thành công có tác động trực tiếp đến chất lượng dạy học và củng cố niềm tin của học sinh vào khoa học .Muốn đảm bảo kết quả thí nghiệm trước hết giáo viên phải nắm vững kĩ thuật tiến hành thí nghiệm, phải thử nhiều lần trước khi biểu diễn trên lớp. Các dụng cụ và hoá chất phải được chuẩn bị chu đáo, đồng bộ.Nếu chẳng may thí nghiệm không thành công, giáo viên cần bình tĩnh kiểm tra lại các bước tiến hành, tìm nguyên nhân và giải thích cho học sinh. c. Đảm bảo tính trực quan. Trực quan là một yêu cầu cơ bản của thí nghiệm biểu diễn .Để đảm bảo tính trực quan, khi chuẩn bị giáo viên cần lựa chọn các dụng cụ và sử dụng lượng hoá chất thích hợp. Các dụng cụ cần có kích thước đủ lớn để học sinh ngồi cuối lớp có thể quan sát được, có màu sắc hài hoà, bàn biểu diễn thí nghiệm phải có độ cao cần thiết, các dụng cụ thí nghiệm cần bố trí sao cho học sinh có thể nhìn rõ. Đối với các thí nghiệm có kèm theo sự thay đổi màu sắc, có các khí sinh ra như : Cl2, NO2 . hoặc các chất kết tủa tạo thành thì dùng phông đặt ở phía sau các dụng cụ thí nghiệm. Ngoài những yêu cầu trên, về mặt phương pháp để nâng cao chất lượng các thí nghiệm biểu diễn giáo viên cần chú ý thêm đến nội dung sau đây: - Số lượng thí nghiệm trong một bài nên lựa chọn vừa phải. - Cần lựa chọn những thí nghiệm phục vụ trọng tâm bài học và phù hợp với thời gian trên lớp. - Trong thí nghiệm nên sử dụng các hoá chất học sinh đã quen biết. Đương nhiên thí nghiệm nghiên cứu bài mới thì chất đó phải là mới đối với học sinh. Nhưng khi sử dụng chất để rút ra những kết luận nào đó, thì nên dùng các chất quen thuộc. 2
4. - Chọn các dụng cụ đơn giản, đảm bảo tính khoa học, sư phạm, mỹ thuật. - Chọn các phương án thí nghiệm đơn giản, tiết kiệm hoá chất, dễ thành công và đặc biệt là đảm bảo an toàn cho học sinh. Để giúp học sinh tập trung cao vào các phản ứng hoá học diễn ra trong các dụng cụ thí nghiệm, nếu có điều kiện trước khi tiến hành thí nghiệm giáo viên nên giúp học sinh tìm hiểu về cấu tạo, tác dụng và cách sử dụng các dụng cụ đó. - Trong quá trình tiến hành thí nghiệm cần có biện pháp tích cực nhằm thu hút sự chú ý của học sinh vào việc quan sát, giải thích các hiện tượng xảy ra bằng cách đặt câu hỏi ở các giai đoạn khác nhau của thí nghiệm để học sinh chú ý quan sát, nhận xét và trả lời. Cần hướng sự chú ý của học sinh vào sự quan sát những hiện tượng cơ bản nhất của thí nghiệm có liên quan đến nội dung bài học. 2. Sử dụng thí nghiệm biểu diễn trong dạy học hoá học tích cực. Sử dụng thí nghiệm biểu diễn trong giảng dạy là một yêu cầu hết sức quan trọng vì môn Hoá học là bộ môn khoa học thực nghiệm, không có thí nghiệm sẽ ảnh hưởng rõ rệt đến việc nắm bắt kiến thức của học sinh. Vai trò của thí nghiệm trong giờ hoá học có thể khác nhau. Chúng có thể minh họa các kiến thức do giáo viên trình bày, có thể là nguồn kiến thức mà học sinh tiếp thu dưới sự hướng dẫn của giáo viên trong quá trình quan sát thí nghiệm. Vì vậy, các thí nghiệm biểu diễn có thể tiến hành thực hiện bằng hai phương pháp chính: - Phương pháp minh họa. - Phương pháp nghiên cứu. Tuỳ theo nội dung kiến thức và mục tiêu của bài học mà các thí nghiệm biểu diễn được giáo viên tiến hành thực hiện theo phương pháp minh hoạ hay phương pháp nghiên cứu hoặc có thể tiến hành biểu diễn theo cả hai phương pháp. Tuy nhiên trong hai phương pháp trên thì phương pháp nghiên cứu có giá trị lớn hơn, vì nó tạo điều kiện phát triển khả năng nhận thức của học sinh như : - Học sinh nắm được mục đích của thí nghiệm. - quan sát, mô tả hiện tượng. 3
5. - giải thích hiện tượng. - rút ra kết luận về tính chất của chất. Đặc biệt là có tác dụng kích thích học sinh làm việc tích cực hơn, chủ động hơn. Phù hợp với việc đổi mới phương pháp dạy học, nội dung chương trình và sách giáo khoa như hiện nay. Một số ví dụ. *VD 1: Thí nghiệm về Cl2 tác dụng với kim loại Na (hoặc với Cu, Fe) Với thí nghiệm này, giáo viên có thể tiến hành thực hiện theo phương pháp minh hoạ hay phương pháp nghiên cứu: - Phương pháp minh hoạ: Giáo viên thông báo cho học sinh biết: Na nóng chảy cháy trong khí Cl2 với ngọn lửa sáng chói tạo thành NaCl. Tiếp theo, giáo viên yêu cầu học sinh viết phương trình phản ứng, cân bằng, xác định số oxihoá, cuối cùng giáo viên tiến hành thực hiện thí nghiệm biểu diễn theo phương pháp minh hoạ cho những điều mà giáo viên vừa thông báo. Sau khi hoàn thành thí nghiệm, học sinh sẽ thấy những điều giáo viên mô tả được khẳng định về mặt thực nghiệm. Hay nói cách khác, giáo viên đã minh hoạ cho các kiến thức đã đưa ra bằng thí nghiệm(thí nghiệm minh hoạ) - Phương pháp nghiên cứu: Giáo viên đặt vấn đề: Cl2 có tác dụng được với kim loại như Na( hoặc với Cu, Fe) hay không? Trước khi tiến hành thực hiện thí nghiệm biểu diễn, giáo viên yêu cầu học sinh tập trung quan sát hiện tượng xảy ra, sau đó giáo viên biểu diễn thí nghiệm theo phương pháp nghiên cứu. Kết thúc thí nghiệm, giáo viên yêu cầu học sinh trả lời các câu hỏi sau: + Nêu mục đích của thí nghiệm? + Hiện tượng quan sát được? + Viết phương trình phản ứng. Giải thích? + Rút ra kết luận về tính chất hoá học của Cl2 khi tác dụng với kim loại Na( hoặc với Cu, Fe)? 4
6. Qua đó ta thấy rằng, với cùng một nội dung thí nghiệm mà giáo viên có thể tiến hành biểu diễn thí nghiệm theo hai phương pháp khác nhau. Nhưng rõ ràng với phương pháp nghiên cứu học sinh được tham gia vào hoạt động học tập nhiều hơn ( trả lời nhiều câu hỏi và trên cơ sở đó rút ra được kiến thức cần lĩnh hội) chủ động hơn và đặc biệt là phát huy được tính tích cực của học sinh. Còn đối với thí nghiệm biểu diễn tiến hành thực hiện bằng phương pháp minh hoạ thì học sinh ít được tham gia vào hoạt động học tập và các hoạt động học tập đó mang tính thụ động, áp đặt, ít phát huy đựợc tính tích cực, không tạo được yếu tố bất ngờ và sự hứng thú cho học sinh mà trong học tập tích cực thì những yếu tố này lại rất cần thiết. Vì trước khi được quan sát thí nghiệm do giáo viên làm, học sinh đã được thông báo hiện tượng xảy ra cũng như sản phẩm tạo thành sau phản ứng.Vì vậy, thí nghiệm ở đây chỉ mang tính chất minh hoạ cho những kiến thức đã được thông báo. ở thí nghiệm Cl2 tác dụng với kim loại Na như đã nêu trên, giáo viên có thể biểu diễn thí nghiệm theo phương pháp minh hoạ mặc dù phương pháp này còn nhiều hạn chế so với phương pháp nghiên cứu. Tuy nhiên, để phát huy được tính tích cực ở học sinh thì trong thực tế giảng dạy giáo viên cần sử dụng phương pháp nghiên cứu. Có những thí nghiệm giáo viên phải biết lựa chọn, sử dụng phương pháp tiến hành thí nghiệm phù hợp mới đảm bảo đúng được mục tiêu về kiến thức, về mặt khoa học thực nghiệm, khoa học bộ môn. Như khi nghiên cứu độ tan của khí hiđro clorua trong nước, ta tiến hành thực hiện thí nghiệm biểu diễn bằng cả hai phương pháp minh hoạ và phương pháp nghiên cứu.Thông qua hai phương pháp này, ta hãy so sánh để thấy rằng phải sử dụng phương pháp nghiên cứu mới đảm bảo được những mục tiêu như đã nêu trên. * VD 2: Thí nghiệm về tính tan của khí hiđro clorua. - Phương pháp minh hoạ: Giáo viên thông báo : Tiến hành thực hiện thí nghiệm về khí hiđro clorua ta thấy nước có thể tự chảy ngược vào bình đựng khí hiđro clorua do khí hiđro clorua tan rất nhiều trong nước . Làm thí nghiệm chính xác, người ta đã xác định được ở 20 0C, một thể tích nước có thể hoà tan tới gần 500 thể tích khí hiđro clorua. 5