Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh trung học phổ thông qua dạy học phần dẫn xuất của hiđrocacbon

Chia sẻ: Tabicani09 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:35

Thêm vào BST

Báo xấu

21
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích của giải pháp sáng kiến là nghiên cứu và áp dụng một số biện pháp phù hợp nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo (NLGQVĐ&ST) cho học sinh trung học phổ thông (THPT) thông qua dạy học phần dẫn xuất hiđrocacbon, qua đó góp phần nâng cao chất lượng dạy học hóa học ở trường phổ thông.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh trung học phổ thông qua dạy học phần dẫn xuất của hiđrocacbon

1 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc THUYẾT MINH MÔ TẢ GIẢI PHÁP VÀ KẾT QUẢ THỰC HIỆN SÁNG KIẾN 1. Tên sáng kiến : “Phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh trung học phổ thông qua dạy học phần dẫn xuất của hiđrocacbon”. 2. Ngày sáng kiến được áp dụng lần đầu hoặc áp dụng thử: Năm học 2019- 2020 3. Các thông tin cần bảo mật (nếu có): Nội dung giải pháp cần được bảo mật do sáng kiến của giáo viên đã được gửi phản biện trên Tạp chí KHGDVN và phản biện xong ngày 1/4/2021. 4. Mô tả các giải pháp cũ thường làm Phương pháp dạy học truyền thống là cách thức dạy học quen thuộc được duy trì qua nhiều thế hệ. Về cơ bản,phương pháp dạy học truyền thống lấy hoạt động của người thầy là trung tâm. Giáo viên là người thuyết trình, diễn giảng, là "kho tri thức" sống, học sinh là người nghe, nhớ, ghi chép và suy nghĩ theo. Với phương pháp dạy học truyền thống, giáo viên là chủ thể, là tâm điểm, học sinh là khách thể, là quỹ đạo. Giáo án dạy theo phương pháp này được thiết kế kiểu đường thẳng theo hướng từ trên xuống. Do đặc điểm hàn lâm của kiến thức nên nội dung bài dạy theo phương pháptruyền thống có tính hệ thống, tính logic cao. Công cuộc đổi mới này đòi hỏi nhà trường phải đào tạo những con người tự chủ, năng động, sáng tạo; ngành giáo dục phải đổi mới và hiện đại hóa phương pháp dạy học theo hướng chuyển từ truyền đạt tri thức thụ động sang hướng dẫn học chủ động tiếp cận tri thức, dạy cho học sinh phương pháp tự học, phát huy tính tích cực, chủ động trong việc tiếp thu tri thức. 5. Sự cần thiết phải áp dụng giải pháp sáng kiến:
2 Phát triển năng lực (NL) cho học sinh (HS) là mục tiêu quan trọng của Giáo dục phổ thông trên thế giới hiện nay. Đổi mới phương pháp dạy học (PPDH) với phương châm dạy học hướng vào người học đã và đang được triển khai ở Việt Nam. Nghị quyết số 29 của Trung Ương Đảng khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo nêu rõ: “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp (PP) dạy và học theo hướng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc. Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực”. Nghị quyết đặt ra yêu cầu với các trường phổ thông cần phải đổi mới giáo dục chú trọng phát triển NL, phát huy tính chủ động sáng tạo của người học. Định hướng quan trọng trong đổi mới PPDH là phát huy tính tích cực, tự lực, sáng tạo, phát triển NL tự chủ và tự học, NL giao tiếp và hợp tác, NL giải quyết vấn đề và sáng tạo. Phát triển NL là một định hướng quan trọng của việc phát triển chương trình và sách giáo khoa (SGK) phổ thông mới. Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể của Bộ Giáo dục và Đào tạo (GD&ĐT) nhấn mạnh: Thực hiện các Nghị quyết của Đảng và Quốc hội, chương trình giáo dục phổ thông mới được xây dựng theo định hướng phát triển phẩm chất và năng lực, tạo môi trường học tập và rèn luyện giúp người học phát triển hài hoà về thể chất và tinh thần; trở thành người học tích cực, tự tin, có ý thức lựa chọn nghề nghiệp và học tập suốt đời; có những phẩm chất tốt đẹp và NL cần thiết để trở thành người công dân có trách nhiệm, người lao động có văn hóa, cần cù, sáng tạo, đáp ứng nhu cầu phát triển của cá nhân và yêu cầu của sự nghiệp xây dựng, bảo vệ đất nước trong thời đại toàn cầu hóa và cách mạng công nghiệp mới. NLGQVĐ và sáng tạo: Đòi hỏi HS phải biết phát hiện và làm rõ vấn đề, đề xuất và lựa chọn giải pháp, thực hiện và đánh giá các giải pháp giải quyết vấn đề, nhận ra ý tưởng mới, hình thành và triển khai ý tưởng mới, tư duy độc lập. PPDH theo quan điểm phát triển năng lực không chỉ chú ý tích cực hoá HS về hoạt động trí tuệ mà còn chú ý rèn luyện NLGQVĐ gắn với những tình
3 huống của cuộc sống và nghề nghiệp, đồng thời gắn hoạt động trí tuệ với hoạt động thực hành, thực tiễn. Tăng cường việc học tập trong nhóm, đổi mới quan hệ GV - HS theo hướng cộng tác có ý nghĩa quan trọng nhằm phát triển năng lực xã hội. Bên cạnh việc học tập những tri thức và kỹ năng riêng lẻ của các môn học chuyên môn cần bổ sung các chủ đề học tập phức hợp nhằm phát triển năng lực giải quyết các vấn đề phức hợp.Theo quan điểm phát triển năng lực, việc đánh giá kết quả học tập không lấy việc kiểm tra khả năng tái hiện kiến thức đã học làm trung tâm của việc đánh giá. Đánh giá kết quả học tập cần chú trọng khả năng vận dụng sáng tạo tri thức trong những tình huống ứng dụng khác nhau. 6.Mục đích của giải pháp sáng kiến Nghiên cứu và áp dụng một số biện pháp phù hợp nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo (NLGQVĐ&ST) cho học sinh trung học phổ thông (THPT) thông qua dạy học phần dẫn xuất hiđrocacbon, qua đó góp phần nâng cao chất lượng dạy học hóa học ở trường phổ thông. 7.Nội dung: 7.1. Thuyết minh giải pháp mới - Tên giải pháp1: “Vận dụng mô hình dạy học STEM theo định hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh THPT thông qua dạy học phần dẫn xuất hiđrcacbon”. - Nội dung: Khi xây dựng chủ đề giáo dục STEM về chủ đề bài tập hóa học có nội dung thực nghiệm cho học sinh,Giáo viên cần tuân thủ các nguyên tác sau : Đảm bảo tính khoa học và tiếp cận những thành tựu khoa học kĩ thuật vừa sức với HS; Đảm bảo mục tiêu giáo dục; Nội dung kiến thức phải hướng vào giải quyết các vấn đề trong cuộc sống; Phù hợp với năng lực nhận thức của học sinh và điều kiện thực tế của nhà trường; Quán triệt tư tưởng tích hợp trong thiết kế chủ đề; Đảm bảo tính kế thừa và hội nhập quốc tế; Đảm bảo tính giáo dục và giáo dục vì sự phát triển bền vững; Quan tâm đến những vấn đề mang tính xã hội của địa phương.
4 - Các bước tiến hành thực hiện giải pháp Bước 1: Lựa chọn chủ đề Căn cứ vào nội dung kiến thức trong chương trình môn học và các hiện tượng, quá trình gắn với các kiến thức đó trong tự nhiên; quy trình hoặc thiết bị công nghệ có sử dụng của kiến thức đó trong thực tiễn... để lựa chọn chủ đề của bài học Bước 2: Xác định vấn đề cần giải quyết Sau khi chọn chủ đề, cần xác định vấn đề cần giải quyết để giao cho HS thực hiện sao cho khi GQVĐ đó, HS phải học được những kiến thức, kỹ năng cần dạy trong chương trình môn học đã được lựa chọn hoặc vận dụng những kiến thức, kỹ năng đã biết để xây dựng chủ đề. Bước 3: Xây dựng tiêu chí của giải pháp giải quyết vấn đề Sau khi đã xác định vấn đề cần giải quyết/ sản phẩm cần chế tạo, cần xác định rõ tiêu chí của giải pháp/ sản phẩm. Những tiêu chí này là căn cứ quan trọng để đề xuất giả thuyết khoa học/ giải pháp giải quyết vấn đề/ thiết kế mẫu sản phẩm. Bước 4: Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học ( HDDH) Tiến trình tổ chức HĐDH được thiết kế theo các phương pháp và kỹ thuật dạy học tích cực. Mỗi hoạt động học được thiết kế rõ ràng về mục đích, nội dung và sản phẩm học tập mà học sinh phải hoàn thành. Các hoạt động đó có thể được tổ chức cả ở trong và ngoài lớp học (ở trường, ở nhà và cộng đồng). Bước 5: Đánh giá kết quả thực hiện chủ đề STEM, rút kinh nghiệm cho những nghiên cứu tiếp theo. - Kết quả khi thực hiện giải pháp: Qua các nguyên tắc, cấu trúc và quy trình tổ chức dạy học chủ đề GD STEM nhằm phát phát triển NL GQVĐ&ST cho HS thông qua dạy học hóa học dẫn xuất hydrocacbon ở trường Trung học Phổ thông. Chúng tôi đã vận dụng và thử nghiệm sử dụng trong dạy học tại trường THPT Yên Dũng 2 đã cho kết quả tin cậy, có tác dụng thúc đẩy HS phát triển NL GQVĐ&ST của HS; đồng thời
5 làm cho HS có niềm tin và hứng thú với môn Hóa học nói riêng và các môn KHTN nói chung. - Tên giải pháp2: “Phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh THPT thông qua quy trình xây dựng bài tập giải quyết vấn đề”. - Nội dung: Để giải quyết được vấn đề gặp phải, học sinh phải nhận diện được bản chất của vấn đề đó, nguyên nhân tạo ra vấn đề gặp phải. Trên cơ sở đó, học sinh vận dụng những kiến thức đã được trang bị để đề xuất được cách giải quyết vấn đề. Tùy từng trình độ của học sinh mà khả năng giải quyết vấn đề sẽ khác nhau. “Vấn đề” mà học sinh cần và có thể giải quyết có thể là tình huống có vẻ như “mâu thuẫn” với kiến thức của học sinh. Chẳng hạn việc bón phân đạm nhưng lại làm cho cây bị chết. Hoặc bón phân lân lại làm cho đất bị chai cứng. Có những vấn đề về môi trường, bệnh tật,… mà học sinh gặp phải không phải mâu thuẫn với kiến thức của học sinh, đòi hỏi học sinh phải lí giải, hiểu được và từ đó đề xuất cách giải quyết. Nguyên tắc để đề xuất cách giải quyết vấn đề liên quan đến Hóa học: Đối với các vấn đề liên quan đến Hóa học, cần xác định nguyên nhân của vấn đề, hay xác định được hóa chất gây ra vấn đề đó và nguồn gốc phát thải chất đó. Trên cơ sở đó đề xuất biện pháp để giảm thiểu/loại bỏ các chất gây ra vấn đề đó hoặc nguồn gốc sinh ra các chất này dựa vào tính chất hóa học của chất đó. + Đảm bảo nguyên tắc phù hợp/vừa sức: Cùng một vấn đề, tùy đối tượng được hỏi mà cách đặt vấn đề phải khác nhau. +Đảm bảo tính thực tiễn: giữa vấn đề lí thuyết và thực tế Hóa học đôi khi không hẳn trùng nhau, do những nguyên nhân về điều kiện cơ sở vật chất, tiềm lực kinh tế và khoa học công nghệ của mỗi địa phương, mỗi quốc gia. + Đối với các vấn đề liên quan đến sản xuất/công nghiệp hóa chất, muốn tìm/đề xuất được biện pháp phù hợp giải quyết vấn đề còn cần phải hiểu biết về
6 quy trình công nghệ được sử dụng. Ngoài ra, cần chú ý một nguyên tắc: xử lí vấn đề này này phải không làm xuất hiện vấn đề khác bất lợi hơn. - Các bước tiến hành thực hiện giải pháp Bước 1. Nhận diện vấn đề cần giải quyết. Tại bước này, học sinh cần xác định bản chất hóa học của vấn đề: chất nào tham gia vào vấn đề đó; quá trình hóa học xảy ra là gì;… Bước 2. Đề xuất giải pháp giải quyết vấn đề. Việc giải quyết vấn đề liên quan đến Hóa học có thể là sự giải thích, hoặc cách để loại bỏ tác hại hoặc tăng cường tác dụng của hóa chất tạo ra vấn đề đó bằng cách: không để xuất hiện mới chất gây ra vấn đề bất lợi; loại bỏ hoặc giảm thiểu nồng độ/hàm lượng chất gây hại hoặc tăng cường chất có lợi bằng các quá trình hóa học liên quan đến tính chất hóa học của chất đó; làm giảm thiểu ảnh hưởng có hại của chất đó đối với vấn đề liên quan Hóa học trong trường hợp không thể ngăn ngừa hoặc loại bỏ được. Bước 3. Đánh giá ưu điểm/hạn chế của giải pháp đề xuất. Đối với những vấn đề khi giải quyết mà tính ưu việt của giải pháp phụ thuộc vào các yếu tố khách quan khác thì đòi hỏi phải có sự cân nhắc lựa chọn giải pháp “phù hợp nhất” trong bối cảnh cụ thể. Chẳng hạn: Việc lựa chọn biện pháp xử lí vấn đề môi trường trong công nghiệp phụ thuộc vào công nghệ sản xuất ban đầu, mục đích xử lí và quy mô xử lí. - Kết quả khi thực hiện giải pháp: Sau quá trình sử dụng những bài tập và quy trình như trên đã được triển khai giảng dạy phần tại các THPT Yên Dũng 2 có thể thấy rõ tính hiệu quả như sau: Trước khi được làm quen với những bài tập kiểu như trên, HS thường rất lúng túng, không biết xuất phát điểm để giải quyết được các bài tập kiểu này. Một trong các nguyên nhân là HS chưa biết cách để tháo gỡ “nút thắt” kiến thức gặp phải.
7 Sau một số tình huống tương tự, HS đã mạnh dạn và rất hào hứng đề xuất các giải pháp để giải quyết vấn đề gặp phải. - Tên giải pháp 3: “ Phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh THPT qua bài tập có nội dung thực nghiệm”. - Nội dung: Năng lực thực hành hóa học bao gồm các năng lực như nắm vững những thao tác cơ bản trong phòng thí nghiệm, năng lực tiến hành thí nghiệm và sử dụng thí nghiệm an toàn, năng lực quan sát – mô tả- giải thích các hiện tượng thí nghiệm và rút ra kết luận, năng lực xử lý thông tin liên quan đến thí nghiệm. Học sinh có năng lực thí nghiệm tốt thường hiểu và thực hiện đúng nội quy và các quy tắc an toàn của phòng thí nghiệm. Nhận dạng và lựa chọn được dụng cụ và hóa chất cần để làm thí nghiệm. Lựa chọn đúng và đầy đủ các dụng cụ và hóa chất cần thiết để làm thí nghiệm. Lắp các bộ dụng cụ cần thiết cho từng thí nghiệm, hiểu được tác dụng của từng bộ phận, biết phân tích sự đúng sai trong cách lắp. Tiến hành độc lập một số thí nghiệm đơn giản và tiến hành có sự hỗ trợ của giáo viên một số thí nghiệm hóa học phức tạp. Học sinh biết cách quan sát, nhận ra các hiện tượng các hiện tượng của thí nghiệm. Từ vốn kiến thức của mình học sinh có thể giải thích một cách khoa học các hiện tượng thí nghiệm đã xảy ra, viết được các PTHH và rút ra các kết luận cần thiết. Bên cạnh năng lực thí nghiệm thì năng lực thực nghiệm hóa học thể hiện mức độ tư duy sáng tạo của học sinh trong việc giải quyết vấn đề. Năng lực thực hành gồm các năng lực: Xác định vấn đề và đề xuất phương án thí nghiệm, từ đó thiết kế các phương án thí nghiệm và tiến hành thí nghiệm, sau đó xử lý, phân tích , báo cáo và rút ra kết luận về kiến thức. Hoc sinh có năng lực thực nghiệm sẽ có các biểu hiện như xác định câu hỏi, mục đích của thí nghiệm, qua đó đề xuất các dự đoán và giả thuyết của thí nghiệm. Từ đó đề xuất các phương án thí nghiệm phù hợp.
8 Thí nghiệm giúp HS tích lũy tư liệu về các chất và tính chất của chúng. Thí nghiệm giúp HS dễ hiểu bài và hiểu bài sâu sắc. Thí nghiệm là cơ sở, là điểm xuất phát cho quá trình học tập - nhận thức của HS. Thí nghiệm giúp HS học tập kinh nghiệm, tư duy sáng tạo để tìm tòi khám phá ra các chất và những tính chất của chúng. Thí nghiệm giúp HS rèn luyện các kỹ năng làm việc với các chất, sản xuất ra chúng để phục vụ đời sống con người. Thí nghiệm còn giúp GV tiết kiệm thời gian trên lớp mỗi tiết học, điều khiển hoạt động nhận thức của HS, kiểm tra đánh giá kết quả học tập của HS thuận lợi và có hiệu suất cao hơn. Thí nghiệm giúp kiểm tra đánh giá năng lực thực hành hóa học của HS. - Các bước tiến hành thực hiện giải pháp Quy trình xây dựng bài tập gồm 7 bước Bước 1: Xác định mục tiêu của bài tập dự định xây dựng chấm phân tích mục tiêu chuẩn kiến thức kĩ năng của chương bài học để định hướng cho việc xác định mục tiêu của bài tập dự định xây dựng Bước 2: Lựa chọn đơn vị kiến thức thức những đơn vị kiến thức được lựa chọn không chỉ có ý nghĩa đơn thuần về mặt hóa học mà còn gắn liền với thực tiễn với đời sống cho các phát triển được các năng lực của học sinh, nhưng không quá khó,quá trừu tượng, làm mất đi bản chất hóa học .Nghiên cứu kỹ nội dung các tài liệu liên quan về nội dung hóa học và các ứng dụng hóa học của các chất trong thực tiễn, tìm hiểu các công nghệ nhà máy sản xuất có liên quan , nghiên cứu đặc điểm trình độ nhận thức của học sinh, kinh nghiệm sống của học sinh để xây dựng bài tập cho phù hợp tạo hứng thú cho học sinh khi giải các bài tập đó. Bước 3: Xây dựng bài tập theo mục tiêu yêu cầu, xây dựng bài tập phù hợp với những mục tiêu đã xác định. Giải và kiểm tra bài tập ,dự kiến các cách giải của từng bài tập tập các cách giải của học sinh, những sai lầm dễ mắc của học sinh trong quá trình giải và đưa ra cách khắc phục.
9 Bước 4: Kiểm tra ,thử nghiệm áp dụng bài tập đã xây dựng trên đối tượng học sinh trước và sau thực nghiệm để kiểm tra về tính chính xác khoa học thực tiễn của kiến thức hóa học và các môn học khác cũng như trình độ, để phân biệt cũng như tính khả thi và hiệu quả của bài tập xây dựng . Bước 5: Chỉnh lý và hoàn thiện hệ thống bài tập. Chỉnh sửa nội dung số liệu bối cảnh tình huống trong bài tập sau khi đã kiểm tra thử nhằm đảm bảo tính chính xác khoa học về mặt kiến thức, kỹ năng phù hợp với đối tượng học sinh và với mục tiêu kiểm tra đánh giá của môn hóa học ở trường trung học phổ thông . Sắp xếp hoàn thiện hệ thống bài tập một cách khoa học. Bước 6: Dự kiến thời điểm và phương pháp dạy học để đạt hiệu quả cao nhất. Bước 7: Triển khai sử dụng bài tập trong dạy học Hóa học. - Kết quả khi thực hiện giải pháp: Trong các giờ học học sinh rất sôi nổi hứng thú tham gia vào các hoạt động học tập và nắm vững kiến thức hơn. Học sinh được hoạt động nhiều hơn ,còn rất thích thú với kiểu bài tập thực nghiệm ,giúp các em có nhiều thêm kiến thức thực tiễn kiến thức liên môn. 7.2. Thuyết minh về phạm vi áp dụng sáng kiến Phạm vi áp dụng của sáng kiến: Dạy và học phẩn dẫn xuất của hidrocacbon trong trường THPT ( Chương trình hữu cơ lớp 11 và lớp 12) 7.3. Thuyết minh về lợi ích kinh tế, xã hội của sáng kiến (Đánh giá lợi ích thu được hoặc dự kiến lợi ích có thể thu được do áp dụng giải pháp trong đơn kể cả áp dụng thử tại cơ sở Phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh THPT qua dạy học phần dẫn xuất của hiđrocacbon phát huy được tính tích cực, chủ động và sáng tạo của người học, góp phần vào việc thực hiện mục tiêu giáo dục, đào tạo nguồn nhân lực cho đất nước.
10 Cam kết: Tôi cam đoan những điều khai trên đây là đúng sự thật và không sao chép hoặc vi phạm bản quyền. . Xác nhận của cơ quan, đơn vị Tác giả sáng kiến (Chữ ký, dấu) (Chữ ký và họ tên) Hoàng Thị Minh Ngọc
11 Phụ lục 1 Bài tập giải quyết vấn đề phần dẫn xuất của hidrocacbon Ví dụ 1: Một số cơ sở đã cho formol vào bột gạo để làm bánh phở, bún, giúp bún, bánh phở dai, giòn và bảo quản được lâu. Tại sao họ làm như vậy ? Việc làm đó nên khuyến khích hay nên cấm ? Vì sao ? Nhận diện vấn đề: Để giải quyết được vấn đề này, học sinh cần trả lời được các câu hỏi sau: Formol là gì ? Khi cho formol vào bột gạo để làm bánh phở, bún xảy ra quá trình hóa học nào ? Quá trình đó tạo ra sản phẩm có đặc tính gì ? Khi ăn vào, có thể gây ra ảnh hưởng xấu/tốt nào để có thể cấm/khuyến khích sử dụng? Giải quyết vấn đề: Tùy đối tượng học sinh mà việc giải quyết vấn đề sẽ khác nhau. Học sinh phổ thông thì phải công nhận việc sử dụng formol làm cho bánh phở, bún được dai, giòn tạo cảm giác ngon miệng và để được lâu. Học sinh THPT lớp 11 được học kiến thức về formol (dung dịch nước của aldehyde formic (formaldehyde) là chất có tác dụng diệt khuẩn (vi sinh vật), do đó có hại cho sự sống. Học sinh THCS có thể đã biết về formol qua việc tiếp cận với các mẫu động vật được bảo quản. Học sinh các lớp dưới chưa được học về formaldehyde nên chỉ được thừa nhận nó là chất độc đối với cơ thể. Như vậy, nếu sử dụng bánh phở, bún có formol sẽ gây nguy hiểm cho con người. Vì vậy, cần cấm sử dụng formol trong sản xuất bún, bánh phở. Cũng vấn đề sử dụng formol trong sản xuất bún, bánh phở, đối với sinh viên ngành Hóa học, có thể hỏi: Một số cơ sở sản xuất bún, bánh phở đã cho formol vào bột gạo để làm bánh phở, bún. Họ làm như vậy với mục đích gì? Việc làm đó nên khuyến khích hay nên cấm ? Vì sao ? Việc giải quyết vấn đề này dựa vào đặc điểm cấu tạo và tính chất hóa học của các chất liên quan. Formaldehyde HCH=O là hợp chất carbonyl có khả năng tham gia phản ứng cộng theo cơ chế AN với các hợp chất dạng –X-H; trong phân tử tinh bột có các nhóm –O-H. Do đó, khi cho formol vào tinh bột,
12 xảy ra phản ứng của HCH=O với các phân tử tinh bột tạo cầu nối axetal giữa các phân tử tinh bột với nhau, làm cho bún, phở cứng, dai, giòn. Aldehyde formic có tác dụng diệt vi khuẩn do tác dụng của HCH=O với các nhóm N-H trong phân tử protein của cơ thể vi sinh vật, làm phá vỡ cấu trúc cơ thể dẫn đến làm chết các vi sinh vật gây thối rữa, nên bánh phở bảo quản được lâu. Đây cũng chính là nguyên nhân formaldehyde được sử dụng để bảo quản mẫu động vật, xác chết trong nghiên cứu Sinh học, Y học. Ví dụ 2: Tại sao khi nấu canh cá người ta thường cho thêm chút dấm ăn hoặc các loại quả chua như xoài, khế,...? Nhận diện vấn đề: Để giải quyết được vấn đề này, HS cần biết mùi tanh của cá gây ra bởi một số amine có trong cá như methylamine, ethylamine,… Những chất này có tính base. Giải quyết vấn đề: Khi thêm chút dấm ăn hoặc các loại quả chua như xoài, khế,...(các loại quả có vị chua của acid có trong quả) sẽ xảy ra quá trình trung hòa, chuyển các base amine thành muối, nên làm mất mùi tanh. Ví dụ 3. Hãy giải thích tại sao dung dịch methylamine làm xanh giấy quỳ tím (có tính base), nhưng dung dịch aniline lại không có tính chất này (không có hoặc có tính base rất yếu). Nhận diện vấn đề: Để trả lời được câu hỏi này, học sinh cần trả lời được các vấn đề sau: tính base gây ra do nguyên nhân nào ? Theo các lí thuyết về acid – base, tính base của các amine được gây nên bởi cặp electron tự do trên nguyên tử N nhận ion H+ từ phân tử nước, giải phóng ion OH-). Giải quyết vấn đề: Dung dịch aniline không có tính chất làm xanh giấy quỳ tím chứng tỏ nguyên tử N trong phân tử aniline không có khả năng nhận ion H+/hoặc khả năng nhận ion H+ rất yếu, do đó nồng độ ion OH- trong dung dịch aniline rất nhỏ (khác với methylamine). \ Ví dụ 4. Tại sao khi nấu canh xương (lợn, bò,..), người ta thường cho thêm quả chua (khế, xoài non,..) vào để cho nhanh nhừ ?
13 Nhận diện vấn đề: Thành phần cấu tạo chính của xương động vật là canxi phosphate (trong cách sắp xếp hóa học gọi là kiểu Ca5(PO4)3OH, đây là hợp chất muối của acid yêu và có tính base). Trong quả chua có chứa các acid hữu cơ. Giải quyết vấn đề: Khi cho thêm quả chua (có chứa acid) sẽ xảy ra phản ứng của acid với muối phosphate làm phá vỡ dần cấu trúc của xương. Ngoài ra, khi đó đã tạo ra dung dịch có nhiệt độ sôi cao hơn, làm cho quá trình phân hủy cấu trúc xương động vật được nhanh hơn. Ví dụ 5. Đề xuất giải pháp xử lí vấn đề môi trường do các nhà máy sản xuất giấy gây ra. Nhận diện vấn đề: Để đề xuất biện pháp xử lí vấn đề môi trường, học sinh cần biết: Nhà máy sản xuất giấy sẽ sinh ra chất thải là dung dịch có chứa hàm lượng lớn natri/sodium hydroxide (của công đoạn thủy phân cellulose) và dung dịch chất tẩy trắng giấy. Tùy thuộc kĩ thuật sản xuất giấy mà sử dụng chất tẩy trắng giấy khác nhau (chlorine dioxide ClO2, sodium bisulfate NaHSO4, hydrogen peroxide H2O2,…).. Ngoài ra, còn vấn đề môi trường gây ra do một lượng bột giấy phân tán trong nước bị thải ra môi trường sẽ bị thối rữa. Giải quyết vấn đề: Để giải quyết vấn đề môi trường do nhà máy giấy gây ra cần xem xét quy trình kĩ thuật của nhà máy đó. Trước hết là việc tính toán sử dụng lượng hóa chất tối thiểu và biện pháp nâng cao hiệu suất quá trình để hạn chế lượng dư thải ra ngoài. Vấn đề tiếp theo là dùng các biện pháp để khử bỏ các hóa chất dư đó.
14 Phụ lục 2 Bài tập có nội dung thực nghiệm Câu1: Trình bày cách pha chế 200 ml dung dịchancol etylic 46º từ ancol etylic 90º. Phân tích vấn đề: Để trả lời được câu hỏi, HS phải thực hiện các bước sau: Bước 1: HS phải tính toán lượng ancol etylic 90º, lượng nước cần thiết, dụng cụ có liên quan; cách pha chế. Bước 2: HS pha chế dung dịch. Bước 3: Đánh giá phương pháp giải Câu2: Làm thí nghiệm để so sánh tính axit của ancol etylic so với phenol. Phân tích vấn đề: Để trả lời được câu hỏi, HS phải thực hiện các bước sau: Bước 1: HS lựa chọn phản ứng. Chẳng hạn HS chọn: - Cho ancol etylic và phenolvào dung dịch NaOH. - Cho kim loại kiềm Na vào ancol etylic và phenol lỏng Bước 2: HS tiến hành thí nghiệm hóa học để chứng minh nhận định. Bước 3: Đánh giá phương pháp giải. Câu 3: Hãy nêu các phương pháp điều chế etylaxetat trong phòng thí nghiệm. Ta có thể điều chế etylaxeta t từ ancol etylic và axit axetic Có cách điều chế etylaxetat từ axit axetic và etilen. PP này có vẻ không phù hợp quy mô PTN. Phân tích vấn đề: Để trả lời được câu hỏi, HS phải dựa vào thực tế phòng thí nghiệm để chọn phương pháp điều chế cho phù hợp.
15 Câu 4: Sử dụng hình vẽ thí nghiệm cho các bài tập trắc nghiệm Câu 1:Phương pháp chiết được dùng để tách các chất lỏng A. có độ tan khác nhau. Phễu chiết B. có nhiệt độ sôi gần nhau. C. có nhiệt độ sôi khác nhau nhiều. eclen D. không trộn lẫn được vào nhau. Phân tích vấn đề: Để trả lời được câu hỏi, HS phải nắm được phương pháp chiết được sử dụng để tách các chất lỏng không hòa tan vào nhau. Câu 5: Chất lỏng trong eclen là chất lỏng A. nặng hơn. Phễu chiết B. nhẹ hơn. C. hỗn hợp cả hai chất. eclen D. dung môi. Phân tích vấn đề: Để trả lời được câu hỏi, HS phải nắm được chất lỏng có khối lượng riêng lớn hơn nằm ở phần đáy, còn chất lỏng nhẹ hơn sẽ nằm ở trên. Câu 6:Cho bộ dụng cụ chưng cất thường như hình vẽ bên. Phương pháp chưng cất được dùng đểtách các chất lỏng A. có độ tan khác nhau. B. có nhiệt độ sôi gần nhau. C. có nhiệt độ sôi khác nhau nhiều. D. không trộn lẫn được vào nhau. Phân tích vấn đề: Để trả lời được câu hỏi, HS phải nắm được phương pháp chưng cất được dùng để tách các chất lỏng hòa tan vào nhau nhưng có nhiệt độ sôi khác nhau nhiều. Câu 7: Làm thí nghiệm như hình vẽ bên. Hiện tượng xảy ra trong ống nghiệm khi cho dư glixerol, lắc đều làglixerol gì? A. kết tủa tan, dung dịch có màu xanh lam. H2O Cu(OH)2
16 B. kết tủa tan, dung dịch có màu trong suốt. C. kết tủa vẫn còn, dung dịch có màu trong suốt. D. kết tủa không tan, dung dịch có màu xanh. Phân tích vấn đề: Để trả lời được câu hỏi, HS phải biết được tính chất hóa học đặc trưng của glixerol. Câu 8:Sản phẩm sinh ra trong thí nghiệm sau là CH3CH2CH2OH A. CH3CH2CHO. CuO B. CH3CH2CH2OH. C. CH3−CO−CH3. D. (CH3CH2CH2)2O. Phân tích vấn đề: Để trả lời được câu hỏi, HS phải nắm được tính chất hóa học của ancol bậc I là tác dụng với CuO thì sản phẩm tạo thành là anđêhit. Câu 9: Có 4 ống nghiệm chứa Cu(OH)2. Thêm vào các ống nghiệm lượng dư của 4 dung dịch etan-1,2-điol, propan-1,3-điol, propan-1,2-điol,propan-1,2,3- triol. Hiện tượng xảy ra như hình sau: (1) (2) (3) (4) Cu(OH)2 Dung dịch cho vào ống nghiệm 4 là A. propan-1,3-điol. B. propan-1,2-điol. C. etan-1,2-điol. D. propan-1,2,3-triol. Ví dụ 5: Sử dụng đồ thị cho các bài tập trắc nghiệm Câu 10: Cho các chất sau: axit axetic, etanal, etanol, etan. Độ tan của chúng trong nước được biểu diễn như sau:
17 Độ tan 2 4 1 3 Chất số 3 là A. etan. B. etanol. C. axit etanoic. D. etanal. Phân tích vấn đề: Để trả lời được câu hỏi, HS phải so sánh được khả năng tan giữa các chất trên để chọn đáp án phù hợp. Câu 11: Cho các chất sau: axit etanoic; etanal; etanol; etan. Nhiệt độ sôi của các chất được biểu diễn như sau: ts 2 4 1 3 Chất số1 là A. etanal. B. etan. C. etanol. D. axit etanoic. Phân tích vấn đề: Để trả lời được câu hỏi, HS phải so sánh được nhiệt độ sôi của các chất trên để chọn đáp án phù hợp.
18 Phụ lục 3 Chủ đề giáo dục STEM “Pha chế nước rửa tay khô” I. Tình huống, bối cảnh Vi khuẩn (có hại)/ virus/ kí sinh trùng có nhiều tác hại tới sức khoẻ con người: Làm suy giảm hệ miễn dịch; Làm suy yếu những cơ quan chức năng; Nguy hiểm đến tính mạng,... Một trong những tác hại có thể dễ nhận thấy nhất của vi khuẩn là gây đau bụng, ngộ độc thức ăn (khi ăn uống đồ ăn không hợp vệ sinh hoặc chân tay nhiễm khuẩn,...). Ngoài ra, có rất nhiều đại dịch do virus gây ra như: SAR, H5N1, H1N1… và hiện nay chúng ta đang phải đối diện với dịch Covid - 19 rất nguy hiểm do chủng mới của virus Corona gây ra. Có thể thấy vi khuẩn (có hại)/ virus/ kí sinh trùng có nguy cơ gây hại rất lớn đối với con người. Để giảm thiểu tác hại của vi khuẩn (có hại)/ virus/ kí sinh trùng thì một trong những biện pháp có tác dụng lớn nhất đó là phòng tránh không để cho cơ thể bị nhiễm các loại vi khuẩn (có hại)/ virus/ kí sinh trùng này. Để phòng tránh sự xâm nhập của vi khuẩn/ virus/ kí sinh trùng đối với cơ thể. Rửa tay thường xuyên, đúng cách với xà phòng, nước sạch; hoặc các loại nước rửa tay có chứa cồn. Ăn uống hợp vệ sinh, đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm. Sử dụng khẩu trang đúng cách. Tránh tiếp xúc quá gần với người bị bệnh dịch. Khi dịch bệnh xảy ra có thể gây tình trạng thiếu các mặt hàng hoá như xà phòng, nước rửa tay, vậy làm thế nào để có thể pha chế được dung dịch nước rửa tay để bảo vệ sức khoẻ. Do đó tôi chọn chủ đề STEM “Pha chế nước rửa tay khô” với mục đích củng cố kiến thức bài Ancolho, vừa vận dụng các nguyên liệu dễ kiếm, ngoài ra còn giúp HS trải nghiệm với dự án pha chế nước rửa tay khô: Từ khâu thu thập nguyên liệu, thiết kế quy trình sản xuất, đến thiết kế bao bì, lên kế hoạch quảng
19 bá sản phẩm;… Với các hoạt động đa dạng, HS được phát huy NL GQVĐ&ST, vận dụng được kiến thức của nhiều lĩnh vực STEM. II. Mục tiêu của chủ đề 1. Kiến thức - HS nêu được các tác hại của vi khuẩn (có hại) /virus/kí sinh trùng đến sức khoẻ con người và cách phòng tránh. - HS trình bày được tác dụng, khả năng khử trùng của cồn ở các nồng độ khác nhau. - HS nêu được khái niệm về độ rượu, cách pha loãng dung dịch rượu - HS nêu được các thành phần cần có của nước rửa tay khô. - HS vận dụng được kiến thức liên môn (Hóa học, Sinh học, Toán học, Công nghệ, Kỹ thuật…) để phân tích quy trình điều chế nước rửa tay khô, đánh giá thành phần hóa học trong sản phẩm 2. Kĩ năng - Thiết kế kĩ thuật các dụng cụ, quy trình điều chế nước rửa tay khô đảm bảo an toàn - Tiến hành pha chế nước rửa tay khô - Sử dụng internet để thu thập thông tin; các phần mềm tạo video, bài thuyết trình… - Tính toán xác định lượng nguyên liệu cần pha chế 3. Thái độ - Có thái độ tích cực, hợp tác trong làm việc nhóm; - Yêu thích, say mê nghiên cứu khoa học; - Có ý thức bảo vệ môi trường, tái tạo phế phẩm thành những sản phẩm có ích; - Có ý thức bảo vệ sức khỏe cho mình và mọi người. 4. Phát triển năng lực - NL GQVĐ&ST khi thực hiện qui trình tạo nước rửa tay khô; - Năng lực giao tiếp và hợp tác: Thống nhất qui trình thực hiện và phân công thực hiện từng phần nhiệm vụ cụ thể. Trình bày, bảo vệ được ý kiến của mình và
20 phản biện ý kiến của người khác; Hợp tác trong nhóm để cùng thực hiện nhiệm vụ học tập; - Năng lực tự chủ và tự học: HS tự ôn tập kiến thức và vận dụng kiến thức để xây dựng qui trình tạo nước rửa tay khô. - Năng lực hoá học. III. Vấn đề cần giải quyết/thách thức đặt ra cho học sinh HS các nhóm cần pha chế nước rửa tay khô từ cồn, glyxeron, nước, tinh dầu,…đảm bảo các yêu cầu sau: Nước rửa tay có khả năng diệt khuẩn; Nước rửa tay không làm khô tay; Nước rửa tay có mùi hướng hấp dẫn. IV. Kiến thức, kĩ năng nền sử dụng trong chủ đề Kiến thức, kĩ năng của một số môn học làm cơ sở để xây dựng chủ đề gồm: - Môn Hóa học: Hóa học 11, chương 9, bài 40: Ancol - Môn Sinh học: Sinh học 10, chương 3: Virus và bệnh truyền nhiễm - Môn Công nghệ: Công nghệ 11, chương 2, bài 8: Thiết kế và bản vẽ kỹ thuật - Môn Toán học: Toán học 10, chương 5: Toàn số, trung bình cộng V. Nội dung 1. Dụng cụ, hóa chất - Dụng cụ: Chai xịt; Bình thuỷ tinh (chai nhựa) dung tích 500 ml (chai Lavie),Phễu nhỏ. - Hóa chất Cồn 960: 415 ml; Oxy già: 20 ml; Glyxerin: 7,5 ml; Tinh dầu: 2,5 ml; Nước cất: 55 ml 2. Cách tiến hành - Bước 1: Đổ 415 ml cồn 960 vào bình to. - Bước 2: Dùng xy lanh lấy 20 ml nước oxi già, sau đó đổ vào bình chứa cồn. - Bước 3: Tiếp tục thêm 7,5 ml Glyxerin. Vì Glyxerin rất nhớt, nên sẽ bị dính vào xi lanh đo. Do đó cần phải rửa xi lanh bằng nước cất hoặc nước sôi để nguội và sau đó đổ vào bình. - Bước 4: Thêm khoảng 2-3ml tinh dầu để giảm bớt mùi cồn và dung dịch có mùi thơm dễ chịu. Đậy ngay nắp bình sau khi pha xong dung dịch để không bị bay hơi.