MỘT SỐ HÌNH THỨC SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP NHIỀU CÁCH GIẢI NHẰM PHÁT TRIỂN TƯ DUY CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC...23 2.1.. Nghị quyết 88/2014/QH13 củaQuốc hội quy định: “Đổi mới chươ
NỘI DUNG
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
Trong kỷ nguyên ngày nay, hàng loạt thành tựu khoa học và công nghệ xuất hiện một cách hết sức bất ngờ và đổi mới cực kỳ nhanh chóng Hệ thống giáo dục cũng phải đặt ra những yêu cầu mới để bắt kịp nhịp tiến bộ xã hội Từ việc thi thố tài năng bằng sự thuộc lòng những hiểu biết “uyên thâm”, chuẩn mực người giỏi là “thông kim bác cổ”, “thiên kinh vạn quyển” đã dần bị thay thế bởi năng lực ra những quyết định sáng tạo trong các tình huống không ngừng biến động của hoàn cảnh.
Trước yêu cầu thực tiễn của Việt Nam trên con đường hội nhập và phát triển, đổi mới phương pháp dạy học phổ thông là hết sức cần thiết nhằm phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động và sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, đồng thời tác động đến tình cảm và đem lại niềm vui cùng hứng thú học tập cho học sinh Nền giáo dục mới không chỉ trang bị kiến thức mà nhân loại đã tìm ra mà còn phải bồi dưỡng tính năng động, óc tư duy sáng tạo và thực hành giỏi, tức là đào tạo những người không chỉ biết mà còn có năng lực hành động Để thực hiện các yêu cầu đó, giáo dục nước nhà đã trải qua nhiều cuộc cải cách với nhiều thành tựu nổi bật, nhưng vẫn còn không ít tồn tại cần khắc phục Mục tiêu đổi mới được Nghị quyết 88/2014/QH13 của Quốc hội quy định là đổi mới chương trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thông nhằm tạo chuyển biến căn bản, toàn diện về chất lượng và hiệu quả giáo dục phổ thông; kết hợp dạy chữ, dạy người và định hướng nghề nghiệp; góp phần chuyển nền giáo dục nặng về truyền thụ kiến thức sang nền giáo dục phát triển toàn diện cả về phẩm chất và năng lực, hài hòa đức, trí, thể, mỹ và phát huy tốt nhất tiềm năng của mỗi học sinh.
1.1.2 Sự cần thiết phải đổi mới phương pháp dạy học
* Những đòi hỏi của xã hội
Kiến thức ngày nay không còn là tài sản riêng của trường học mà học sinh có thể tiếp nhận từ nhiều nguồn thông tin đa chiều Lượng thông tin đa chiều này đã làm thay đổi nhận thức về vai trò của dạy học và đòi hỏi cách thức tổ chức hoạt động giáo dục và học tập trong nhà trường không thể thực hiện như trước đây Hệ thống giáo dục đang đứng trước áp lực lớn về đổi mới để phù hợp với kỷ nguyên số, kết nối công nghệ và phương pháp sư phạm hiện đại nhằm nâng cao chất lượng đào tạo và đáp ứng nhu cầu học tập của người học.
Hơn nữa, trong xã hội ngày nay, công nghệ thông tin đã trở thành một công cụ hỗ trợ không thể thiếu trong nhà trường, mang đến những phương tiện và cách thức mới để truyền đạt kiến thức đến người học Công nghệ thông tin đóng vai trò then chốt trong quá trình giảng dạy và học tập, thúc đẩy sự tương tác giữa thầy và trò, tăng cường khả năng tự học và tiếp cận nguồn tri thức mở Nhờ CNTT, giáo dục có thể được cá nhân hóa, tối ưu hóa quá trình học và chuẩn bị cho học sinh những kỹ năng cần thiết của xã hội số, từ đó nâng cao chất lượng giáo dục và hiệu quả đào tạo.
4 cách tích cực vào quá trình giáo dục Internet giúp kết nối những thông tin quan trọng trên toàn thế giới.
Vấn đề đặt ra với nhà trường là làm thế nào để học sinh có thể làm chủ kiến thức và ứng dụng để giải quyết các vấn đề thực tiễn trong cuộc sống quanh họ Để đáp ứng mục tiêu này, nội dung kiến thức và thông tin cần được lựa chọn có mục đích, liên kết với các tình huống đời sống và bài toán thực tế mà học sinh gặp phải Giáo dục nên tập trung phát triển các kỹ năng 21st century như tư duy phản biện, sáng tạo, tự học và làm việc nhóm, đồng thời rèn kỹ năng tìm kiếm, đánh giá và sử dụng nguồn tin một cách có trách nhiệm Nội dung thiết kế nên mang tính liên ngành, cập nhật và phù hợp với trình độ người học, nhằm khuyến khích học sinh tham gia vào các dự án thực tế, giải quyết vấn đề và học tập dựa trên vấn đề (problem-based learning) Nhờ đó, học sinh không chỉ nắm vững kiến thức mà còn biết vận dụng kiến thức để đưa ra quyết định có ích cho bản thân và cộng đồng.
Việc xác định nội dung cần dạy là bước đầu, nhưng làm sao để tổ chức nội dung ấy để người học tích cực và tự lực chiếm lĩnh kiến thức mới là thách thức thực sự Đây là thử thách lớn đối với giáo viên, đòi hỏi phải đổi mới toàn diện phương pháp dạy học Giáo viên không chỉ truyền đạt một khối lượng kiến thức xác định mà còn dạy học sinh cách xây dựng và chiếm lĩnh kiến thức, nhằm đảm bảo việc tự học suốt đời và phát huy tiềm lực học tập của mỗi người Trong giáo dục hiện đại, mục tiêu là tổ chức nội dung một cách hệ thống, kích thích tư duy phản biện và tự chủ học tập, để người học có thể ứng dụng kiến thức vào thực tiễn và tiếp tục tự phát triển.
* Những đòi hỏi từ sự phát triển kinh tế - xã hội
Trong bối cảnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa và hội nhập kinh tế quốc tế, nguồn nhân lực có trình độ học vấn cao, có thể đảm nhiệm nhiều nhiệm vụ và được chuyên môn hóa phù hợp là yếu tố quyết định để đảm bảo chất lượng công việc Vì vậy, người lao động phải thể hiện đẳng cấp chuyên nghiệp, sẵn sàng đảm nhận trách nhiệm và có năng lực giải quyết vấn đề một cách linh hoạt trước các tình huống mới Yêu cầu đối với người lao động không chỉ là kiến thức mà còn là kỹ năng giải quyết vấn đề và khả năng ứng biến, nhằm đáp ứng yêu cầu thay đổi nhanh của thị trường lao động Những phẩm chất này đang đặt lên vai nền giáo dục nước nhà trách nhiệm đào tạo nguồn nhân lực phù hợp với sự phát triển của kinh tế - xã hội.
Giáo viên không ngừng trau dồi chuyên môn và nghiệp vụ để có thể đào tạo ra lớp trẻ năng động, sáng tạo Họ khuyến khích học sinh dám nghĩ, dám làm, biết làm việc độc lập và không ngừng học hỏi nhằm theo kịp sự thay đổi của xã hội.
Yêu cầu đối với lớp trẻ ngày nay không chỉ là kiến thức mà còn là thái độ và kỹ năng làm việc Trong dạy học truyền thống, những yếu tố này chưa được quan tâm đúng mức Vấn đề đặt ra là cần rèn cho học sinh các kỹ năng và thái độ này ở đâu, khi nào và làm thế nào để rèn được chúng Vì vậy, giáo dục hiện đại cần xây dựng chiến lược tích hợp, kết hợp cung cấp kiến thức với rèn luyện thái độ nghề nghiệp và kỹ năng làm việc từ sớm, đảm bảo mục tiêu phát triển toàn diện cho học sinh và có thể đo lường được sự tiến bộ của các em.
Dạy học hiện đại cần khuyến khích sự tiếp thu độc lập kiến thức, cho phép người học thực hành các kỹ năng, trong đó có kỹ năng xã hội, đồng thời phát triển tính độc lập và tự chủ Cung cấp không gian để họ thử nghiệm và áp dụng các chiến lược, phương pháp dạy học khác nhau nhằm lựa chọn cách tiếp cận tối ưu cho việc giải quyết vấn đề Chỉ trong một mô hình giáo dục như vậy, người học mới được thách thức và rèn luyện để làm chủ kiến thức và kỹ năng, từ đó hình thành năng lực học tập suốt đời và năng lực giải quyết linh hoạt các vấn đề thực tiễn, xã hội.
* Những đòi hỏi khi tính đến đặc điểm tâm sinh lí của người học
Ngày nay, công nghệ số có ảnh hưởng rất lớn đến cuộc sống xã hội của trẻ em Internet hiện diện khắp nơi, và sự phổ biến của điện thoại di động, MSM (truyền thông đại chúng), SMS và email ngày càng tác động mạnh mẽ đến cách trẻ em truyền đạt thông tin và giao tiếp.
Trẻ ngày nay tiếp nhận và chia sẻ thông tin trong xã hội với tốc độ chóng mặt, khiến khả năng tìm kiếm và xử lý thông tin trở nên một kỹ năng thiết yếu Các em có thể tìm kiếm thông tin bằng nhiều cách khác nhau và tận dụng công nghệ mới để đánh giá nguồn tin, giải quyết vấn đề và đưa ra quyết định Nhờ công nghệ, trẻ em có thể xử lý khối lượng dữ liệu lớn đồng thời, phát triển tư duy phản biện và khả năng thích nghi với sự thay đổi Thách thức đối với hệ thống giáo dục là làm thế nào để tận dụng tối đa tiềm năng này, biến công nghệ thành công cụ hỗ trợ dạy học và phát triển năng lực cho học sinh, đáp ứng yêu cầu của một xã hội ngày càng số hóa.
Những nghiên cứu tại nhiều nước suốt 25 năm cho thấy mỗi học sinh có một phương pháp học phù hợp nhất với bản thân, mang lại hiệu quả cao khi được áp dụng đúng cách Vì vậy, trong dạy học giáo viên cần tổ chức và triển khai các phong cách giảng dạy đa dạng để phù hợp với phong cách học và đặc điểm của từng học sinh, từ đó phát huy tối đa năng lực học tập của các em.
1.1.3 Định hướng đổi mới phương pháp dạy và học theo hướng tích cực
Trong tiến trình đổi mới phương pháp dạy và học theo hướng tích cực, mối quan tâm hàng đầu là cách học của học sinh và hiệu quả tiếp thu của các em Để thiết kế và tổ chức dạy học hiệu quả, giáo viên cần trả lời các câu hỏi cốt lõi: Học sinh nên học như thế nào để đạt hiệu quả cao nhất; điều gì tạo động lực học tập tích cực và duy trì sự tham gia của học sinh; và mối quan tâm hàng đầu của người học là gì để đáp ứng bằng các hoạt động học tập chủ động, cá nhân hóa và phù hợp với mục tiêu giáo dục.
Vấn đề cốt lõi không còn là “học sinh nên biết gì”, mà là điều gì sẽ xảy ra với học sinh khi các em tham gia vào quá trình học tập Giáo viên cần quan tâm tới quá trình học tập của người học và cách họ xây dựng kiến thức cho chính mình Khi lấy người học làm trung tâm, giáo viên phải xác định thế nào là quá trình học tập lý tưởng và cách thức để đạt được nó Để có một quá trình học tập tối ưu, giáo viên cần điều chỉnh các hoạt động dạy học sao cho phù hợp với sở thích và nhu cầu của học sinh Chính điều này đòi hỏi giáo viên có một quan điểm mới, một cách suy nghĩ mới về công việc, về mối quan hệ của họ với học sinh và những vấn đề liên quan đến giáo dục.
Hai yếu tố cốt lõi của định hướng đổi mới phương pháp dạy và học theo hướng tích cực là: cảm giác thoải mái và sự tham gia
MỘT SỐ HÌNH THỨC SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP NHIỀU CÁCH GIẢI NHẰM PHÁT TRIỂN TƯ DUY CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC
Sau khi tuyển chọn, xây dựng được hệ thống bài tập nhiều cách giải, GV có thể sử dụng hệ thống bài tập này như sau :
2.1 Sử dụng trong các tiết ôn tập, luyện tập
Trong các tiết ôn tập và luyện tập, thời gian có hạn khiến việc giải bài tập bằng nhiều cách không thể thực hiện được Vì thế, giáo viên chủ yếu gợi ý các hướng giải có thể áp dụng cho một bài toán và sau đó phân công cho từng nhóm để triển khai từng phương án, tối ưu hóa thời lượng ôn tập và tăng cường sự tham gia của học sinh.
HS, mỗi nhóm một cách sau đó HS chuẩn bị bài ở nhà.
2.2 Sử dụng trong các tiết tự chọn
Với lí do nội dung kiến thức liên thông từ lớp 8 đến lớp 12 nên nhiều trường đã thêm tiết tự chọn cho môn hóa học Việc sử dụng bài tập nhiều cách giải trong các tiết này không những giúp HS khắc sâu bản chất hóa học mà còn tăng hứng thú học tập cho HS để từ đó phát triển tư duy cho HS Trong các tiết này, GV cho các nhóm HS trình bày các chuẩn bị của mình rồi đánh giá, sửa chữa.
2.3 Sử dụng trong việc tự học của học sinh Đây là biện pháp hữu hiệu nhất Để hướng dẫn HS tự học ở nhà có hiệu quả
GV phải chuẩn bị hệ thống bài tập, giao nhiệm vụ cụ thể và có sự kiểm tra, đánh giá kết quả Đối với những HS khá, giỏi thì phương pháp này sẽ rất hữu hiệu.
2.4 Sử dụng trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi
Bồi dưỡng HS giỏi là một nội dung không thể thiếu trong quá trình dạy học.
Trong quá trình bồi dưỡng học sinh giỏi, ngoài việc yêu cầu các em nắm vững kiến thức và rèn luyện kỹ năng thực hành, việc giải các bài toán hóa học là nội dung thiết yếu giúp học sinh vận dụng lý thuyết vào thực tế, phát triển tư duy logic và kỹ năng phân tích đề, từ đó nâng cao kết quả học tập và khẳng định năng lực của bản thân.
Để rèn kỹ năng giải bài tập và rèn tư duy cho học sinh, việc giải bài tập bằng nhiều cách mang lại hiệu quả khá rõ nét Giải bài bằng nhiều phương pháp giúp học sinh hiểu sâu hơn về các khái niệm, nhận diện các bước tư duy và kết nối kiến thức một cách logic Khi được làm quen với nhiều cách tiếp cận, các em sẽ tự tin phân tích đề bài, chọn phương án tối ưu và phát triển khả năng tư duy phản biện Vì vậy, giáo viên nên khuyến khích luyện tập đa dạng phương pháp giải và tổ chức thảo luận nhóm để tăng khả năng ứng dụng kiến thức vào bài tập thực tế.
Sau đây là một số ví dụ minh họa
Ví dụ 1 mô tả thí nghiệm: cho hỗn hợp A gồm anken X và H2 đi qua Ni đun nóng, thu được hỗn hợp B gồm hai khí Biết B không làm mất màu dung dịch brom nên không còn liên đôi trong B; điều này cho thấy anken X đã được hydrogen hóa thành ankan và hỗn hợp B chứa hai khí là H2 dư và sản phẩm ankan ở dạng khí Tỉ khối của A và B so với không khí có thể dùng để nhận diện X và sản phẩm sau phản ứng, từ đó xác định được cấu trúc và tính chất hóa học của hỗn hợp khí trong thí nghiệm.
H2 lần lượt là 6 và 8 Xác định CTPT của X và thành phần phần trăm thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp A.
Bài toán này được sử dụng sau khi học xong phần hiđrocacbon không no.
Vì B không làm mất màu dung dịch brom B là hỗn hợp của ankan và H
Anken X phản ứng hết Theo bài ra ta có: Đặt Hỗn hợp A gồm anken là CnH2n; n ≥ 2(x mol) và H2 (y mol)
Hỗn hợp B gồm an kan CnH2n+2 và H2 dư (y – x mol)
Cách 1: Phương pháp đại số Đặt ẩn, lập hệ phương trình và kết hợp với tách ghép ẩn để tìm nghiệm của bài toán; phương pháp này giúp xử lý các bài toán liên quan đến ẩn số và mối liên hệ giữa các đại lượng, nhưng quá trình thực hiện khá dài và phức tạp, nên chúng tôi không trình bày chi tiết từng bước trong bài viết này.
Cách 2 Bảo toàn khối lượng + Khối lượng mol trung bình mA= mB 6.2 (x + y) = 8.2 (x + y - x) 6 (x + y) = 8y y = 3x
Vì y = 3x nên trong A (% Vanken= 25 , % VH2 = 75) Hoặc :
Cách 3 Khối lượng mol trung bình
Thay y = 3x vào (2) ta được n = 3 CTPT của anken X là C3H6. Trong A (% Vanken= 25 , % VH2 = 75)
Cách 4 Hiệu 2 tỉ khối + Khối lượng mol trung bình + Bảo toàn khối lượng
CTPT của anken X là C3H6. Trong A (% Vanken= 25 , % VH2 = 75)
14nx = 14y = 42x 14n= 42 n = 3 CTPT của anken X là C3H6.
(Ngoài ra cũng có thể tìm ra y = 3x với cách tổng 2 tỉ khối )
Cách 5 Hiệu 2 tỉ khối + Bảo toàn khối lượng + Sơ đồ chéo
CTPT của anken X là C3H6. Trong A (% Vanken= 25 , % VH2 = 75)
CTPT của anken X là C3H6. Trong A (% Vanken= 25 , % VH2 = 75)
Cách 6 Bảo toàn khối lượng + Sơ đồ chéo mA= mB 6.2 (x + y) = 8.2 (x+y - x) 6 (x + y) = 8y y = 3x
Sơ đồ chéo : n = 3 CTPT của anken X là C3H6.Trong A (% Vanken= 25 , % VH2 = 75)
CTPT của anken X là C3H6. Trong A (% Vanken= 25 , % VH2 = 75)
Cách 7 Khối lượng mol trung bình + Sơ đồ chéo
Bạn có thể chọn 1 trong 2 cách nhỏ sau :
Vậy: CTPT của anken X là C3H6 Trong A (% Vanken= 25 , % VH2 = 75)
Vậy: CTPT của anken X là C3H6 Trong A (% Vanken= 25 , % VH2 = 75)
Cách 8 Kết hợp 2 sơ đồ chéo
Vậy CTPT của anken X là C3H6 Trong A (% Vanken= 25 , % VH2 = 75)
A C2H5OH, CH3CH2CH2OH B C2H4(OH)2 và C3H6(OH)2.
C C3H5(OH)3 và C4H7(OH)3 D C2H4(OH)2 và C3H5(OH)3.
Bài toán này có thể được sử dụng sau khi học xong bài ancol.
Theo bài ra: số mol CO2 và số mol H2O lần lượt là: 0,3 và 0,425
Cách 1 Phương pháp đại số Đặt công thức phân tử 2 ancol là CnH2n+2-x(OH)x và CmH2m+2-x(OH)x với m = n + 1.
Phương trình hóa học các phản ứng
Theo bài ra ta có:
(3) na + mb + a + b = 0,425; kết hợp với (2) ta có a + b = 0,125 Thay vào (1) ta có x = 2.
Thay m = n + 1 vào (2) ta có: (n + 1)a + nb = 0,3 n = 2,4 – 8a
Vậy hai ancol cần tìm là C2H4(OH)2 và C3H6(OH)2.
Cách 2 Phương pháp trung bình Đặt công thức chung của 2 ancol là Phương trình hóa học các phản ứng: Đặt số mol ancol là a ta có :
Do 2 ancol là đồng đẳng kế tiếp nên công thức 2 ancol cần tìm là: C 2 H4(OH)2 và
Cách 3 Phương pháp trung bình kết hợp với tỉ lệ số mol
Theo phương trình ta có:
Mặt khác Vậy số nguyên tử O = 2,4 : 1,2 = 2
Do 2 ancol là đồng đẳng kế tiếp nên công thức 2 ancol cần tìm là: C 2 H4(OH)2 và
Cách 4 Phân tích hệ số
Vì hỗn hợp 2 ancol no nên ta có:
Mặt khác số nhóm OH Do 2 ancol là đồng đẳng kế tiếp nên công thức 2 ancol cần tìm là: C 2 H4(OH)2 và
Cách 5 Bảo toàn nguyên tố
Vì ancol no nên đặt CTTQ dạng
Do 2 ancol là đồng đẳng kế tiếp nên công thức 2 ancol cần tìm là: C 2 H4(OH)2 và
Cách 6 Kết hợp với các phương án lựa chọn
Nhìn vào các phương án lựa chọn ta loại ngay phương án D vì 2 ancol không phải là đồng đẳng.
Ta nhận thấy các phương án lựa chọn cho phân tích số nhóm OH trong phân tử ancol có số lượng khác nhau Do đó, chỉ cần xác định đúng số nhóm OH trong phân tử ancol là điều kiện để có được kết quả chính xác Việc tập trung vào số nhóm OH giúp đơn giản hóa quá trình nhận diện cấu trúc và củng cố nhận định về tính chất và ứng dụng của các hợp chất ancol.
Mặt khác số nhóm OH Chọn đáp án B
Ví dụ 3: Cho hỗn hợp X gồm hai axit cacboxylic no, mạch không phân nhánh Đốt cháy hoàn toàn 0,3 mol hỗn hợp X, thu được 11,2 lít khí CO2 ở đktc Trung hòa 0,3 mol X bằng dung dịch NaOH 1 M, thể tích cần dùng là 500 ml (0,5 mol NaOH) Gọi n1 và n2 lần lượt là số mol của axit monocacboxylic và axit dicacboxylic trong X; mỗi axit monocacboxylic cho 1 mol CO2 khi đốt và mỗi axit dicacboxylic cho 2 mol CO2, nên n1 + 2n2 = 0,5 và n1 + n2 = 0,3 Từ đó n2 = 0,2 và n1 = 0,1 Do đó X gồm 0,1 mol axit monocacboxylic và 0,2 mol axit dicacboxylic; hai axit đó là axit monocacboxylic và axit dicacboxylic no mạch không phân nhánh.
A HCOOH, HOOC-CH2-COOH B HCOOH, CH3COOH.
C HCOOH, C2H5COOH D HCOOH, HOOC-COOH.
Bài toán này có thể được sử dụng sau khi học xong bài axit cacboxylic.
Nhận xét: Đề bài cho 2 axit no có mạch không phân nhánh nên số nhóm chức – COOH phải ≤ 2.
Cách 1 Phương pháp đại số
Gọi công thức tổng quát của 2 axit thông thường là CnH2n+2-x(COOH)x và CmH2m+2-y(COOH)y.
(Trong đó 1 ≤ x ≤ y ≤ 2; m, n ≥ 0; x, y, m, n là những số nguyên)
Vậy có các trường hợp xảy ra:
Phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra :
CnH2n+2-x(COOH)x + xNaOH → CnH2n+1-x(COONa)x + xH2O
CmH2m+2-y(COOH)y + yNaOH → CmH2m+1-y(COOH)y + yH2O Gọi a, b lần lượt là số mol của CnH2n+2-x(COOH)x vàCmH2m+2-y(COOH)y ta có:
Từ (1) và (3) ta loại được 2 trường hợp x = y = 1 và x = y = 2;
Chỉ có trường hợp x = 1; y = 2 thỏa mãn : Thay vào (1) và (3) ta có hệ phương trình : thay vào (2) ta có :
0,1n + 0,2m = 0 mà m, n ≥ 0 nên n = m = 0 Vậy hai axit trên là HCOOH và HOOC-COOH Đáp án D
Cách 2 Phương pháp đại số kết hợp với biện luận
Với HS thông minh hơn có thể nhận xét
1 axit đơn chức và một axit 2 chức
Do đó có thể đặt công thức tổng quát của hai axit là: CnH2n+1COOH và
Do đó 0,1(n+1) + 0,2(m+2) = 0,5 0,1n + 0,2m = 0 hay m = n = 0 (vì m, n ≥ 0) Vậy hai axit trên là HCOOH và HOOC-COOH Đáp án D
Cách 3 Phương pháp trung bình 3.1 Dùng công thức trung bình để xác định số nhóm chức
Trong trường hợp học sinh chưa nhận diện ngay được số nhóm chức của hợp chất, có thể biện luận dựa trên CTPTTB (công thức phân tử tổng quát) như sau: đặt công thức tổng quát của hai axit đó làm cơ sở để xác định số nhóm chức và các đặc điểm cấu tạo liên quan.
Từ đó ta có thể áp dụng cách giải đại số như cách 2 để xác định axit
3.2 Sử dùng CTTB cho toàn bài toán Đặt công thức chung của hỗn hợp là
Vậy hai axit trên là HCOOH và HOOC-COOH Đáp án D
Cách 4 Kết hợp phương pháp trung bình với sơ đồ chéo
Số nhóm chức trung bình x1 = 1; x2 = 2
Số nguyên tử C trung bình Gọi số mol của 2 axit đơn chức và 2 chức lần lượt là a và b ta có các sơ đồ chéo :
(1) n1 = 2n2 – 5/3 loại vì n2 luôn không phải là số nguyên
Vì có 2 nhóm chức nên n2 ≥ 2 n2 2 3 n1 1 -1
Vậy hai axit trên là HCOOH và HOOC-COOH Đáp án D
Cách 5 Kết hợp các phương án lựa chọn để tìm ra đáp án
Trong giải toán trắc nghiệm, nhiều bài toán, đặc biệt là dạng xác định công thức hợp chất, có thể được giải nhanh khi biết cách kết hợp các phương án lựa chọn Phương pháp này tận dụng mối liên hệ giữa các đáp án để rút ngắn quá trình suy luận và tìm ra đáp án đúng một cách nhanh chóng Tuy nhiên, kỹ thuật này chỉ áp dụng cho hình thức trắc nghiệm và không phù hợp với các đề tự luận hoặc yêu cầu trình bày lời giải chi tiết.
- Các phương án lựa chọn được phân làm 2 nhóm:
+) Nhóm 1: 2 axit đơn chức (B và C) +) nhóm 2: 1 axit đơn chức và 1 axit 2 chức (A và D)
Mặt khác, ta có thể làm theo nhóm 1 Đến đây ta có thể đưa công thức tổng quát cho nhóm 2 để giải bài toán; tuy nhiên với hai phương án lựa chọn, cách tốt nhất là dùng một phương án để tính toán và đối chiếu kết quả Nếu kết quả phù hợp thì chọn phương án đó, còn nếu không thì ta dùng phương án còn lại để có được đáp án đúng.
Ví dụ : Dùng phương án A để giải
Từ đó ta có: Hệ vô nghiệm loại Vậy phương án đúng là D
Nếu dùng phương án D để giải :
Từ đó ta có: thỏa mãn Vậy phương án đúng là D
Chú ý: Trong trường hợp có 3 lựa chọn có cùng tính chất và 1 lựa chọn khác tính chất, ta giải bằng phương pháp dựa trên tính chất của 3 phương án giống nhau; nếu có kết quả, ta chọn phương án đó, còn nếu không có kết quả thì chọn phương án còn lại.
Phương pháp này chỉ được sử dụng khi đề thi có một đáp án đúng duy nhất Đây là loại câu hỏi phổ biến và được dùng trong các kỳ thi tốt nghiệp và thi đại học, cao đẳng hiện nay Việc nhận diện đúng điều kiện áp dụng sẽ giúp thí sinh làm bài hiệu quả và tăng cơ hội đạt điểm cao.
Ví dụ 4: Trung hòa m gam hỗn hợp X gồm 2 axit (axit fomic và axit axetic) bằng
400 ml dung dịch NaOH 1M thu được 30,7 gam muối Tính m.
Lời giải Cách 1 Phương pháp đại số Đặt số mol HCOOH và CH3COOH lần lượt là x và y ta có:
Cách 2 Dùng công thức chung Đặt công thức chung của 2 axit là COOH ta có :
Theo bài ra m muối = 30,7 0,4( +67) = 30,7 = 9,75 Vậy maxit = 0,4( + 45) = 0,4(9,75 + 45) = 21,9 Đáp số: m = 21,9.
Nếu đề bài yêu cầu tìm khối lượng (thành phần) từng axit thì ta có thể dùng PP trung bình hoặc sơ đồ chéo
Cách 3 Dùng phương pháp trung bình
Sau khi tìm được ở trên ta có thể dùng công thức trung bình :Đặt % theo mol của HCOOH là x % theo mol của CH3COOH là 1 – x ta có :1.x + 15(1 – x) = 9,75 x = 0,375.
Cách 4 Phương pháp sơ đồ chéo
Từ giá trị = 9,75 ta có thể dùng phương pháp sơ đồ chéo để tìm số mol axit:
Cách 5 Phương pháp số học
5.1 Giả sử 30,7 gam hỗn hợp chỉ có HCOONa ta có:
Thực tế nNaOH = 0,4 mol (tăng mol).
Mặt khác nếu chuyển 1 gam HCOONa thành 1 gam CH3COONa thì số mol giảm:
Vậy trong phép giả sử trên ta đã chuyển lượng CH3COONa thành HCOONa một lượng là:
5.2 Giả sử 0,4 mol chỉ là HCOONa
Khi đó mmuối = 0,4.68 = 27,2g (giảm so với thực tế là 3,5 gam)
Mặt khác cứ 1 mol CH3COONa chuyển sang 1 mol HCOONa thì khối lượng giảm
Vậy trong phép giả sử trên ta đã chuyển một lượng CH3COONa thành HCOONa là:
Cách 6 Phương pháp bảo toàn điện tích
Trong dung dịch thu được gồm các ion Na + (0,4 mol), HCOO - (x mol)và CH3COO - (y mol).
Theo bảo toàn điện tích ta có x + y = 0,4.
Mặt khác mmuối Từ đó ta có:
Cách 7 Phương pháp bảo toàn khối lượng
Cách 8 Phương pháp tăng giảm khối lượng
Cứ 1 mol NaOH phản ứng với axit thì khối lượng tăng 1gam (vì 1 mol Na sẽ thay
1 mol H) Như vậy ∆m tăng = 22.0,4 = 8,8 gam Vậy m = 30,7 – 8,8 = 21,9.
Như vậy, nếu đề bài chỉ yêu cầu tính lượng axit thì dùng phương pháp tăng giảm khối lượng là nhanh nhất.
Ví dụ 5: Xenlulozơ tác dụng với (CH3CO)2O (xúc tác H2SO4 đặc) tạo ra 9,84g este axetat và 4,8g CH3COOH Xác định CTPT của este axetat:
Bài toán này được sử dụng sau khi học xong bài saccarozơ.
Cách 1 Phương pháp đại số Đặt công thức phân tử của este đó là [C6H7O2(OOCCH3)x(OH)3-x]n. Phản ứng tạo este:
[C6H7O2(OH)3]n+ nx(CH3CO)2O → [C6H7O2(OOCCH3)x(OH)3-x]n+ nxCH3COOH Theo phản ứng ta có: x = 2 Vậy công thức este là [C6H7O2(OOCCH3)2(OH)]n.
Cách 2 Phương pháp thử nghiệm
Có 3 công thức este xenlulozơ axetat: [C6H7O2(OOCCH3)(OH)2]n, [C6H7O2(OOCCH3)2(OH)]n và [C6H7O2(OOCCH3)3]n.
* Nếu este là [C6H7O2(OOCCH3)(OH)2]n Ta có phản ứng [C6H7O2(OH)3]n + n(CH3CO)2O → [C6H7O2(OOCCH3)(OH)2]n + nCH3COOH
* Nếu este là [C6H7O2(OOCCH3)2(OH)]n Ta có phản ứng [C6H7O2(OH)3]n + 2n(CH3CO)2O → [C6H7O2(OOCCH3)2(OH)]n + 2nCH3COOH
* Nếu este là [C6H7O2(OOCCH3)3]n Ta có phản ứng [C6H7O2(OH)3]n + 3n(CH3CO)2O → [C6H7O2(OOCCH3)3]n + 3nCH3COOH
Như vậy chỉ có công thức este [C6H7O2(OOCCH3)2(OH)]n thỏa mãn
Cách 3 Phương pháp bảo toàn khối lượng
Ta có Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: mxenlulozơ = 9,84 + 4,8 – 8,16 = 6,48g
Do đó: Đây là 1 đieste
Vậy công thức phân tử của este thu được là [C6H7O2(OOCCH3)2(OH)].
Cách 4 Phương pháp tăng giảm khối lượng
Ta có cứ 1 mol (CH3CO)2O phản ứng thì khối lượng tăng 59 – 17 = 42 gam Vậy 0,08 mol (CH3CO)2O phản ứng khối lượng tăng là: 0,08.42 = 3,36 gam mxenlulozơ = 9,84 – 3,36 = 6,48g
Do đó: Đây là 1 đieste
Vậy công thức phân tử của este thu được là [C6H7O2(OOCCH3)2(OH)].
Cách 5 Phương pháp số học
Giả sử chỉ có 1 nhóm OH bị thế:
THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
Trên cơ sở những nội dung đã đề xuất, chúng tôi đã tiến hành TNSP nhằm giải quyết một số vấn đề sau:
Trong bước đầu của dự án thử nghiệm, chúng tôi sử dụng bài tập hóa học ở nhiều mức độ khác nhau để thăm dò hứng thú học tập bộ môn hóa học và đánh giá mức độ rèn luyện tư duy của học sinh THPT Việc phân cấp độ khó giúp nhận diện sự quan tâm của HS THPT đối với môn hóa học, từ đó điều chỉnh phương pháp giảng dạy nhằm tăng cường động lực học tập và phát triển tư duy phân tích, giải quyết vấn đề Kết quả thu được từ quá trình này cung cấp bằng chứng thực nghiệm cho thấy tác động của các bài tập hóa học đa cấp độ tới năng lực tư duy và kết quả học tập, đồng thời giúp tối ưu chương trình giảng dạy và nâng cao chất lượng giáo dục môn hóa học ở cấp THPT.
Phần nội dung tập trung vào xác định hiệu quả của hệ thống bài tập được đề ra và từ đó đánh giá khả năng sử dụng của hệ thống này tại trường THPT nhằm mục tiêu rèn luyện tư duy cho học sinh Việc đánh giá không chỉ đo lường tác động đến kết quả học tập mà còn xem xét mức độ phát triển tư duy, khả năng giải quyết vấn đề và tính tự lực của học sinh thông qua các bài tập được thiết kế Kết quả của quá trình đánh giá sẽ cung cấp cơ sở cho việc ứng dụng rộng rãi hệ thống bài tập trong trường THPT nhằm nâng cao chất lượng giảng dạy và phát triển tư duy cho học sinh.
Chúng tôi đã thực hiện những nhiệm vụ sau:
- Lựa chọn nội dung và địa bàn TNSP.
- Biên soạn tài liệu TNSP theo nội dung của luận văn, hướng dẫn GV thực hiện theo nội dung và phương pháp của tài liệu.
- Kiểm tra, đánh giá hiệu quả của tài liệu và cách sử dụng nó trong dạy học.
- Xử lí, phân tích kết quả TNSP (chấm điểm, thu thập số liệu) từ đó rút ra kết luận về:
+ Kết quả nắm kiến thức, hình thành kĩ năng giải các BTHH của nhóm TN và nhóm ĐC.
Sự phù hợp về mức độ nội dung, số lượng và chất lượng của các BTHH trong hệ thống do tác giả đề xuất nhằm đáp ứng yêu cầu phát triển tư duy cho học sinh THPT Việc cân đối giữa nội dung, khối lượng và chất lượng các bài tập BTHH giúp tăng hiệu quả giáo dục, đảm bảo tính liên thông giữa các chủ đề và thúc đẩy quá trình phát triển tư duy phân tích, tổng hợp và sáng tạo cho HS THPT.
3.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm
Đề tài này tập trung vào nghiên cứu cách chọn bài toán, cho thấy rằng các bài toán nên được chọn chủ yếu trong các tiết ôn tập, luyện tập và các tiết tự chọn để tăng hiệu quả ôn luyện và củng cố kiến thức cho người học.
Tại lớp ĐC, GV dạy theo phương pháp thông thường, tại lớp TN, GV dạy theo hướng sử dụng một số bài toán đã biên soạn của luận văn.
Chúng tôi thu thập ý kiến nhận xét của giáo viên bộ môn về tính thực tiễn và khả thi của hệ thống BTHH được giải bằng nhiều cách Các ý kiến đánh giá cho thấy hệ thống này có tiềm năng áp dụng trong dạy học và có thể giúp học sinh phát triển tư duy logic nếu được triển khai phù hợp với thực tế lớp học Đồng thời, hệ thống đề ra các phương pháp rèn tư duy cho học sinh nhằm nâng cao khả năng phân tích, suy luận và giải quyết vấn đề.
3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 3.3.1 Kế hoạch thực nghiệm sư phạm
Do hạn chế về thời gian, thời điểm và điều kiện cho phép chúng tôi tiến hành thực nghiệm vào năm học 2020- 2021 tại 3 trường trong huyện:
1 Trường THPT Nghi Lộc 3 – Nghi Lộc – Nghệ An
2 Trường THPT Nghi Lộc 2 – Nghi Lộc – Nghệ An.
3 Trường THPT Nghi Lộc 5 – Nghi Lộc – Nghệ An.
3.3.2 Tiến hành thực nghiệm sư phạm
Chúng tôi đã trao đổi với giáo viên về cách sử dụng hệ thống BTHH theo các hướng đề xuất trong luận văn và tiến hành giảng dạy các bài thí nghiệm ở lớp thí nghiệm Sau đó, chúng tôi tiến hành kiểm tra đồng thời ở lớp thí nghiệm và lớp đối chứng để xác định hiệu quả và tính khả thi của phương án thí nghiệm.
- Ở khối 11, chúng tôi tiến hành dạy ở các tiết ôn tập, luyện tập và tự chọn ở phần hóa học hữu cơ (học kỳ II).
- Ở khối 12, chúng tôi tiến hành dạy ở các tiết ôn tập, luyện tập và tự chọn ở phần hóa học hữu cơ (học kỳ I)
Phương pháp đánh giá chất lượng hệ thống bài tập gồm các bước sau:
- Ra bài kiểm tra với thời gian 45 phút: Khối 12 kiểm tra bằng hình thức trắc nghiệm khách quan, khối 11 kiểm tra bằng hình thức tự luận.
- Sắp xếp kết quả theo thứ tự từ điểm 0 đến 10 và phân loại theo 4 nhóm:
+ Nhóm giỏi: Có các điểm 9, 10.
+ Nhóm khá: Có các điểm 7, 8.
+ Nhóm trung bình: Có các điểm 5, 6.
+ Nhóm yếu kém: Có các điểm dưới 5.
- Phân tích, nhận xét kết quả thực nghiệm.
3.4 Kết quả thực nghiệm sư phạm + Trường THPT Nghi Lộc 5
3.5 Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm
Từ kết quả xử lý số liệu TNSP cho thấy: chất lượng học tập của HS ở các nhóm TN cao hơn nhóm ĐC tương ứng, cụ thể là:
- Tỉ lệ % học sinh yếu, kém và trung bình (từ 3 6 điểm) của các nhóm TN luôn thấp hơn so với nhóm ĐC tương ứng
- Tỉ lệ % học sinh khá, giỏi (từ 7 10 điểm) của các nhóm TN luôn cao hơn so với nhóm ĐC tương ứng.
- Điểm trung bình cộng của HS khối lớp TN luôn cao hơn so với điểm trung bình cộng của HS khối lớp ĐC.
Từ kết quả TNSP và các biện pháp đánh giá khác như dự giờ, xem xét các hoạt động của giáo viên và học sinh trên lớp, trao đổi với giáo viên và học sinh, xem vở bài tập, chúng tôi rút ra một số nhận xét sau đây về chất lượng dạy và học hiện nay: hoạt động dạy – học có mức độ tương tác khá cao nhưng vẫn cần tăng cường phân hóa và vận dụng kiến thức cho từng đối tượng học sinh; quá trình trao đổi giữa giáo viên và học sinh mang lại tín hiệu tích cực và cần được duy trì; công tác chuẩn bị bài và tài liệu giảng dạy ở một số tiết còn chưa đồng bộ, đòi hỏi thêm sự hỗ trợ và bồi dưỡng cho giáo viên; vì vậy cần đẩy mạnh dự giờ và phản hồi mang tính xây dựng để nâng cao hiệu quả dạy học và kết quả tiếp thu của học sinh.
Việc sử dụng bài tập hóa học hữu cơ được lựa chọn và sắp xếp một cách có chủ đích giúp học sinh tự khám phá các phương pháp giải bài tập hóa học hữu cơ, từ đó nâng cao sự hiểu biết sâu sắc về kiến thức môn học Quá trình này cho thấy người thiết kế và tổ chức bài tập có thể làm cho nội dung học tập trở nên có ý nghĩa thật sự, khi khuyến khích học sinh vận dụng kiến thức, rèn luyện tư duy logic và kỹ năng giải quyết vấn đề trong quá trình làm bài.
Chúng tôi đã xây dựng một tiến trình luận giải nhằm giúp học sinh biết bắt đầu giải bài toán từ đâu và kịp thời bổ sung những lỗ hổng kiến thức Quá trình này giúp học sinh hiểu rõ từng từ, từng câu và từng khái niệm của đề bài, từ đó nâng cao khả năng tư duy và giải toán một cách tự tin Nhờ đó, học sinh vượt qua những chướng ngại nhận thức, nắm được phương pháp tiếp cận vấn đề và áp dụng kiến thức một cách linh hoạt trong bài toán thực tiễn.
Ở khối lớp TN, học sinh không chỉ phát triển năng lực tư duy nhanh nhạy và sáng tạo mà còn được rèn luyện cách nói và trình bày lập luận một cách lôgic và chính xác Nhờ đó, khả năng tư duy độc lập của các em được nâng cao dần, đồng thời hình thành kỹ năng giao tiếp và tranh luận hiệu quả từ cấp tiểu học.
Đối với học sinh các lớp ĐC, việc xác định hướng giải nhanh chóng cho bài toán vẫn gặp nhiều khó khăn Hầu hết các em phải dựa vào phương pháp truyền thống, dù cho kết quả đúng, nhưng quá trình làm bài tốn nhiều thời gian và nhiều bài gặp bế tắc khó có thể giải được.
Ở khối lớp TN, năng lực tư duy của học sinh không bị ràng buộc bởi khuôn mẫu máy móc mà trở nên linh hoạt và mềm dẻo hơn Các em có khả năng nhìn nhận vấn đề và bài toán dưới nhiều góc độ, ở nhiều khía cạnh khác nhau Điều này được xây dựng trên nền tảng nắm vững kiến thức cơ bản, giúp các em phân tích, tổng hợp và xử lý thông tin một cách toàn diện.
Như vậy Phương án TN đã nâng cao năng lực tư duy của học sinh, tăng khả năng làm việc độc lập và tự lực, cũng như khả năng vận dụng linh hoạt và sáng tạo kiến thức đã học vào các bài toán là những tình huống mới Học sinh biết nhận ra sai sót của bài toán và bước đầu xây dựng những bài toán nhỏ nhằm phát triển năng lực tư duy và bồi dưỡng trí thông minh, đồng thời nuôi dưỡng óc tìm tòi sáng tạo Nhờ đó tạo ra không khí hào hứng trong quá trình học tập bộ môn.
Theo kết quả của phương án thực nghiệm và sau khi trao đổi với các GV tham gia TNSP, tất cả đều khẳng định sự cần thiết và hiệu quả của các BTHH hữu cơ có nhiều cách giải để góp phần nâng cao khả năng thông hiểu kiến thức, năng lực nhận thức và tư duy cho HS; tất cả đều nhất trí rằng đây là cơ sở để thúc đẩy ứng dụng BTHH hữu cơ vào quá trình dạy học, nhằm nâng cao chất lượng giáo dục và phát triển năng lực tư duy cho HS.
Biết cách sử dụng bài tập ngay từ đầu môn học, khi kết hợp với sự nỗ lực và tự giác của học sinh, sẽ giúp hiệu quả dạy học tăng lên đáng kể Giáo viên tổ chức bài tập có hệ thống từ những ngày đầu, gắn liền với mục tiêu học tập và đúng hướng dẫn, sẽ củng cố kiến thức và kỹ năng, hình thành thói quen tự học ở học sinh Nhờ đó, việc áp dụng bài tập hiệu quả từ sớm sẽ nâng cao chất lượng giảng dạy và kết quả học tập một cách rõ rệt.