1. Mục tiêu
Nghiên cứu thiết kế và hướng dẫn giáo viên, học sinh sử dụng thí nghiệm hóa học lượng nhỏ trong thực hiện các thí nghiệm của chương trình KHTN. Từ đó đánh giá được kĩ năng thực hành, vận dụng kiến thức hóa học vào các vấn đề môi trường qua đó khảo sát sự hào hứng của việc học tập hóa học qua thí nghiệm lượng nhỏ.
2. Cơ sở lý luận và cơ sở thực tiễn
Vấn đề phát triển kĩ năng thực hành cho học sinh là một mục tiêu quan trọng trong chương trình phổ thông 2018, văn bản nêu rõ “Chương trình môn KHTN đề cao tính thực tiễn; tránh khuynh hướng thiên về tính toán; chú trọng trang bị các khái niệm công cụ và phương pháp sử dụng công cụ, đặc biệt là giúp học sinh có kĩ năng thực hành thí nghiệm, kĩ năng vận dụng các tri thức hoá học vào việc tìm hiểu và giải quyết ở mức độ nhất định một số vấn đề của thực tiễn, đáp ứng được yêu cầu của cuộc sống”. Bài viết này góp một hướng đi mới trong việc giúp học sinh có kĩ năng thực hành thí nghiệm, kĩ năng vận dụng các tri thức hoá học vào việc tìm hiểu và giải quyết ở mức độ nhất định một số vấn đề của thực tiễn. Kết quả nghiên cứu sẽ giúp giáo viên có một hướng đi đúng và dễ dàng thực hiện tại cơ sở các thí nghiệm Hóa học mà phòng thí nghiệm chưa đáp ứng được yêu cầu, cũng như giảm thiểu được tối đa lượng hóa chất sử dụng cho mỗi lần thí nghiệm, hạn chế ô nhiễm môi trường nước.
3. Tổng quan về hóa học lượng nhỏ
Hóa học với lượng nhỏ hay hóa học với quy mô nhỏ trong tiếng Anh là Microscale chemistry (MSC) hoặc Small-Scale chemistry (SSC). Hóa học lượng nhỏ liên quan đến việc sử dụng các phương pháp và kỹ thuật để có được hiện tượng định tính và phân tích định lượng theo cách đơn giản nhất, với chi phí thấp nhất, an toàn và thân thiện với môi trường.
Đặc trưng:
- Sử dụng lượng hóa chất nhỏ hơn 100 lần so với hiện nay ở các trường học.
- Thay đổi từ đồ thủy tinh sang vật liệu polymer cho các thiết bị chuyển, lưu trữ và phản ứng.
- Việc sử dụng các công cụ quan sát đa mẫu cho phép chuẩn bị được hóa chất nhanh chóng, thí nghiệm trực quan, quan sát được sự biến đổi và so sánh các hiện tượng trong tất cả các pha: khí, chất lỏng và chất rắn.
- Tất cả các thiết bị cho Hóa học quy mô nhỏ rẻ tiền và được thiết kế để học sinh có thể sử dụng lại nhiều lần. Một bộ dụng cụ có thể sử dụng cho tất cả các lớp mà GV giảng dạy, ngoài ra còn có thể tận dụng và tái chế các dụng cụ hoặc thiết bị từ phế liệu đã dùng.
ƯU ĐIỂM
- Tiết kiệm thời gian chuẩn bị và dọn dẹp thí nghiệm.
- Giảm tối đa lượng chất thải tại nguồn.
- An toàn hơn cho GV và HS.
- Chi phí thấp hơn cho việc chuẩn bị các hóa chất và dụng cụ.
- Khu vực lưu trữ nhỏ hơn.
- Giảm sự phụ thuộc vào hệ thống thông gió.
- Không khí làm việc dễ chịu, gần gũi.
- Thời gian phản ứng nhanh hơn.
- Có thêm thời gian để đánh giá HS và giao tiếp, hoạt động nhóm.
- Thuận tiện khi làm việc có thể làm trên lớp, phòng thực hành ngay cả làm ở nhà.
NHƯỢC ĐIỂM
- Áp dụng cho các thí nghiệm phân tích, nhận biết hiện tượng xảy ra nhanh còn các thí nghiệm điều chế các chất, phản ứng khó xảy ra, vẫn cần một lượng lớn hóa chất.
- Các phản ứng xảy ra ở nhiệt độ cao thì các dụng cụ lượng nhỏ còn hạn chế do dụng cụ chủ yếu từ các vật liệu chất dẻo không có tính chịu nhiệt cao.
4. Hình ảnh về sử dụng hóa học lượng nhỏ tại trường THCS Bình An
