Tuyển Chọn Xây Dựng Và Sử Dụng Hệ Thống Bài Tập Rèn Luyện Trí Thông Minh Cho Học Sinh Trong Dạy Học Hóa Học Lớp 12 Nâng Cao Trường Trung Học Phổ Thông

1 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC MAI THU TRANG TUYỂN CHỌN - XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP RÈN LUYỆN TRÍ THÔNG MINH CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC LỚP 12 NÂ

1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

MAI THU TRANG

TUYỂN CHỌN - XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP RÈN LUYỆN TRÍ THÔNG MINH CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC LỚP 12 NÂNG CAO TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM HÓA HỌC

HÀ NỘI - 2012

MAI THU TRANG

TUYỂN CHỌN - XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP RÈN LUYỆN TRÍ THÔNG MINH CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC LỚP 12 NÂNG CAO TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM HÓA HỌC CHUYÊN

NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC

( BỘ MÔN HÓA HỌC )

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN XUÂN

TRƯỜNG

HÀ NỘI – 2012

7

Lời cảm ơn i

Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt ii

Danh mục các bảng ii

Danh mục các biểu đồ,hình vẽ v

MỞ ĐẦU trang 1 Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ RÈN LUYỆN TRÍ THÔNG MINH CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC…….7

1.1 Lịch sử vấn đề nghiên cứu 7

1.2 Cơ sở lý luận 8

1.2.1 Trí thông minh 8

1.2.1.1 Khái niệm trí thông minh 8

1.2.1.2 Đo trí thông minh của học sinh 9

1.2.1.3 Rèn luyện trí thông minh cho học sinh 10

1.2.2 Bài tập hoá học 11

1.2.2.1 Khái niệm bài tập hoá học 11

1.2.2.2 Ý nghĩa, tác dụng của bài tập hoá học 12

1.2.2.3 Phân loại bài tập hoá học 12

1.2.2.4 Cách sử dụng bài tập hoá học ở trường THPT ………13

1.2.3 Quan hệ giữa bài tập hoá học và việc rèn luyện trí thông minh cho học sinh……… 14

1.3 Cơ sở thực tiễn 15

Chương 2: HỆ THỐNG BÀI TẬP HOÁ HỌC NHẰM RÈN LUYỆN TRÍ THÔNG MINH CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 17

2.1 Nguyên tắc lựa chọn, xây dựng bài tập rèn luyện trí thông minh 17

2.1.2 Phong phú, đa dạng, xuyên suốt chương trình 17

2.1.3 Khai thác được đặc trưng, bản chất hoá học 17

2.1.4 Đòi hỏi cao ở người học 17

2.2 Sơ lược một số phương pháp giải nhanh bài toán hóa học 18

2.2.1 Phương pháp bảo toàn 18

2.2.1.1 Phương pháp bảo toàn khối lượng 18

2.2.1.2 Phương pháp bảo toàn nguyên tố 18

2.2.1.3 Phương pháp bảo toàn electron 19

2.2.2 Phương pháp tăng giảm khối lượng 19

2.2.3 Phương pháp tính theo phương trình ion 19

2.2.4 Phương pháp đường chéo 20

2.2.5 Phương pháp trung bình 20

2.2.6 Phương pháp quy đổi 20

2.3 Hệ thống bài tập và biện pháp rèn luyện trí thông minh 21

2.3.1 Rèn luyện năng lực quan sát 21

2.3.1.1 Mối quan hệ biện chứng giữa óc quan sát và tư duy 21

2.3.1.2 Bài tập rèn luyện năng lực quan sát 21

2.3.2 Rèn luyện các thao tác tư duy 26

2.3.2.1 Biện pháp rèn luyện các thao tác tư duy 26

2.3.2.2 Bài tập rèn luyện các thao tác tư duy 27

2.3.3 Rèn luyện năng lực tư duy độc lập 37

2.3.3.1 Vai trò của năng lực tư duy độc lập 37

2.3.3.2 Biện pháp rèn luyện năng lực tư duy độc lập 37

9

2.3.4 Rèn luyện năng lực tư duy linh hoạt, sáng tạo 41

2.3.4.1 Điều kiện để có tư duy linh hoạt, sáng tạo 40

2.3.4.2 Các biện pháp rèn luyện năng lực tư duy linh hoạt, sáng tạo 41

2.3.4.3 Bài tập rèn luyện năng lực tư duy linh hoạt, sáng tạo 42

Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 85

3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 85

3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 85

3.3 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 85

3.4 Nội dung và tiến trình thực nghiệm sư phạm 85

3.4.1 Nội dung thực nghiệm sư phạm 85

3.4.2 Tiến trình thực nghiệm sư phạm 86

3.5 Kết quả thực nghiệm sư phạm 88

3.6 Xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm 89

3.7 Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm 93

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 96

TÀI LIỆU THAM KHẢO 98

PHỤ LỤC 100

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Với mong muốn xây dựng một hệ thống bài tập tự luận và trắc nghiệm hoá học có chất lượng, phục vụ tốt cho việc phát triển năng lực tư duy, rèn luyện trí thông minh cho học sinh THPT; đồng thời cũng làm

phong phú thêm hệ thống bài tập hoá học hiện nay, tôi chọn đề tài “Tuyển

chọn - xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập rèn luyện trí thông minh cho học sinh trong dạy học Hóa học lớp 12 nâng cao trường Trung học phổ thông’’ làm đề tài nghiên cứu

2 Mục đích nghiên cứu

Tuyển chọn - xây dựng hệ thống bài tập hóa học lớp 12 nâng cao nhằm rèn luyện trí thông minh cho học sinh THPT

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài

- Tuyển chọn - xây dựng hệ thống bài tập rèn luyện trí thông minh cho học sinh trong dạy học hóa học lớp 12 nâng cao trường THPT

- Hướng dẫn sử dụng hệ thống bài tập xây dựng một cách hợp lí, hiệu quả

Quá trình dạy học hoá học ở trường THPT

4.2 Đối tượng nghiên cứu

Việc tuyển chọn - xây dựng hệ thống bài tập rèn luyện trí thông minh

cho học sinh trong dạy học hóa học lớp 12 nâng cao trường THPT

5 Phương pháp nghiên cứu

5.1 Nghiên cứu lý luận

Nghiên cứu cơ sở lý luận về trí thông minh, nội dung chương trình và phân tích bài tập hoá học

5.2 Nghiên cứu thực tiễn

Tìm hiểu cách biên soạn và xây dựng hệ thống bài tập, học hỏi kinh nghiệm, điều tra thăm dò ý kiến của một số giáo viên THPT và thực nghiệm sư phạm

5.3 Xử lí kết quả thực nghiệm sư phạm bằng các phương pháp thống kê toán học

6 Phạm vi nghiên cứu

Bài tập hoá học thuộc chương trình hoá học lớp 12 nâng cao THPT

7 Giả thuyết khoa học

Nếu tuyển chọn - xây dựng và sử dụng hợp lí, có hiệu quả hệ thống bài tập phù hợp với từng đối tượng học sinh thì sẽ có tác dụng tốt, rèn luyện trí thông minh, nâng cao hiệu quả dạy học hoá học ở trường THPT, đáp ứng yêu cầu chung của ngành, của xã hội

8 Dự kiến đóng góp mới của đề tài

- Tuyển chọn - xây dựng hệ thống bài tập trắc nghiệm và tự luận hóa học

12 nâng cao giúp học sinh tổng hợp và vận dụng kiến thức

- Các câu hỏi trắc nghiệm khai thác sâu sắc bản chất của môn học và các định luật cơ bản của hoá học giúp giải quyết nhanh bài tập hoá học

- Các phương án nhiễu được chú trọng trong khi soạn câu trắc nghiệm

- Bài trắc nghiệm dùng để thực nghiệm sư phạm được soạn thảo với số câu

đủ lớn (50 câu/đề)

- Đề có khả năng phân loại học sinh cao Chỉ học sinh thật sự giỏi mới có thể đạt từ điểm 7 trở lên và rất ít học sinh đạt được điểm 10

9 Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận, khuyến nghị, danh mục tài liệu tham khảo luận văn được trình bày trong 3 chương:

Chương 1: Cơ sở lý luận về rèn luyện trí thông minh cho học sinh trong dạy học Hóa học

Chương 2: Hệ thống bài tập hóa học nhằm rèn luyện trí thông minh cho học sinh Trung học phổ thông

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ RÈN LUYỆN TRÍ THÔNG

MINH CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC

1.1 Lịch sử vấn đề nghiên cứu

Vấn đề phát triển tư duy và rèn luyện trí thông minh cho học sinh đã được nhiều nhà giáo đầu ngành quan tâm, nghiên cứu Trong các công trình nghiên cứu nêu trên thì luận văn thạc sỹ của ThS Quách Văn Long gần với

đề tài nghiên cứu của tôi nhất, nhưng chưa có tính tổng hợp cao, chưa đi sâu vào chương trình hóa học 12 nâng cao Đây là điều kiện thích hợp để tôi kế thừa và phát triển

1.2 Cơ sở lý luận

1.2.1 Trí thông minh

1.2.1.1 Khái niệm trí thông minh

- Theo tác giả Hoàng Phê, “Thông minh là có trí lực tốt, hiểu nhanh, tiếp thu nhanh, là nhanh trí và khôn khéo, tài tình trong các ứng đáp, đối phó”

- Các nhà tâm lý học đều có chung một nhận định : “Trí thông minh không phải là một năng lực đơn độc, nó là sức mạnh tổng hợp của nhiều loại năng lực”

- Theo PGS TS Nguyễn Xuân Trường, “Thông minh là nhanh nhạy nhận

ra mối quan hệ giữa các sự vật, hiện tượng và biết vận dụng mối quan hệ

đó theo hướng có lợi nhất để đạt mục tiêu”

1.2.1.2 Đo trí thông minh của học sinh

Phương pháp đo trí thông minh hay còn gọi là xác định chỉ số thông minh IQ Chỉ số thông minh càng cao càng thông minh

1.2.1.3 Rèn luyện trí thông minh cho học sinh

Giáo viên phải soạn được một hệ thống bài tập chứa đựng yếu tố tư duy chứ không phải tái hiện kiến thức thuần tuý Mỗi bài tập đưa ra đòi hỏi học sinh phải vận dụng các thao tác tư duy để giải quyết, đặc biệt tình huống “có vấn đề” có ý nghĩa quan trọng Bên cạnh hệ thống bài tập có chất lượng không thể thiếu phương pháp giải hiệu quả Muốn học sinh có

tư duy phát triển thì ngay từ đầu phải xây dựng, cung cấp cho các em các công cụ giải toán hoá học cơ bản mà từ đó các em có thể vận dụng trong từng trường hợp cụ thể khác nhau

1.2.2 Bài tập hoá học

1.2.2.1 Khái niệm bài tập hoá học

Bài tập hoá học là phương tiện để dạy học sinh tập vận dụng kiến thức, tăng cường và định hướng hoạt động tư duy của học sinh

1.2.2.2 Ý nghĩa, tác dụng của bài tập hoá học

Ý nghĩa trí dục

Ý nghĩa phát triển

Ý nghĩa đức dục

1.2.2.3 Phân loại bài tập hố học

Bài tập lý thuyết, thực nghiệm, tái hiện kiến thức, rèn tư duy, bài tập định tính và bài tập định lượng

1.2.2.4 Cách sử dụng bài tập hố học ở trường THPT

Khi dạy học bài mới cĩ thể dùng bài tập để vào bài, để tạo tình huống cĩ vấn đề, để chuyển tiếp từ phần này sang phần kia, để củng cố bài, để hướng dẫn học sinh tự học ở nhà

Khi ơn tập, củng cố, luyện tập, kiểm tra- đánh giá thì nhất thiết phải dùng bài tập Ở Việt Nam, bài tập được hiểu theo nghĩa rộng, cĩ thể là câu hỏi lý thuyết hay bài tốn

1.2.3 Quan hệ giữa bài tập hố học và việc rèn luyện trí thơng minh cho

học sinh

BTHH

HOẠT ĐỘ NG GIẢ I BTHH

NGHIÊ N CỨ U ĐỀ BÀ I GIẢ I KIỂ M TRA

XÂ Y DỰNG TIẾ N TRÌNH LUẬ N GIẢ I

PHÂ N TỔ NG SO KHÁ I TRỪ U QUAN TRÍ TƯỞ NG PHÊ

TÍCH HỢP SÁ NH QUÁ T TƯỢNG SÁ T NHỚ TƯỢNG PHÁ N

HOÁ HOÁ

TƯ DUY PHÁ T TRIỂ N

Sơ đồ 1 Quan hệ giữa hoạt động giải bài tập và phát triển tư duy

1.3 Cơ sở thực tiễn

Tôi đã phát phiếu điều tra đến giáo viên phổ thông và thu được kết quả qua các câu hỏi điều tra

TIỂU KẾT CHƯƠNG 1

Trong chương này, tôi đã trình bày cơ sở lý luận và cơ sở thực tiễn:

1 Trí thông minh: Định nghĩa, đo trí thông minh, cách rèn luyện trí thông minh

2 Mối quan hệ giữa bài tập hoá học và việc phát triển tư duy, rèn luyện trí thông minh cho học sinh

3 Tình hình sử dụng bài tập hoá học để rèn luyện tư duy và trí thông minh cho học sinh trong thực tiễn dạy học hiện nay

CHƯƠNG 2

HỆ THỐNG BÀI TẬP HOÁ HỌC NHẰM RÈN LUYỆN TRÍ THÔNG

MINH CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

2.1 Nguyên tắc lựa chọn, xây dựng bài tập rèn luyện trí thông minh

2.1.1 Chính xác, khoa học

2.1.2 Phong phú, đa dạng, xuyên suốt chương trình

2.1.3 Khai thác được đặc trưng, bản chất hoá học

2.1.4 Đòi hỏi cao ở người học

2.2 Sơ lược một số phương pháp giải nhanh bài toán hóa học

2.2.1 Phương pháp bảo toàn

2.2.1.1 Phương pháp bảo toàn khối lượng

2.2.1.2 Phương pháp bảo toàn nguyên tố

2.2.1.3 Phương pháp bảo toàn electron

2.2.2 Phương pháp tăng giảm khối lượng

2.2.3 Phương pháp tính theo phương trình ion

2.2.4 Phương pháp đường chéo

2.2.5 Phương pháp trung bình

2.2.6 Phương pháp quy đổi

2.3 Hệ thống bài tập và biện pháp rèn luyện trí thông minh

( Trong khuôn khổ bản tóm tắt tôi xin được trích một số bài tập sau )

2.3.1 Rèn luyện năng lực quan sát

2.3.1.1 Mối quan hệ biện chứng giữa óc quan sát và tư duy

2.3.1.2 Bài tập rèn luyện năng lực quan sát

 Quan sát thí nghiệm

Bài tập 1: Nhúng một lá Zn vào dung dịch HCl Quan sát hiện tượng

Nhúng tiếp một lá Cu vào và chạm đến lá Zn Quan sát và giải thích hiện tượng

Hình 2.1 Thí nghiệm chứng minh hiện tượng ăn mòn điện hoá học

Nhận xét: Ban đầu lá Zn tác dụng với H+

tạo khí H2 bám trên bề mặt Zn Khi bọt khí bám nhiều thì cản trở ion H+

đến bề mặt thanh Zn nhận electron nên phản ứng chậm lại Khi cho lá Cu tiếp xúc với lá Zn thì hình thành pin điện hoá Khi đó Zn là cực âm, Cu là cực dương, electron chuyển từ Zn sang Cu Như vậy thanh Zn sẽ bị ăn mòn nhanh Ion H+

có

thể nhận electron dễ dàng tại bề mặt Zn lẫn bề mặt Cu nên H2 sinh ra nhanh hơn

Ban đầu: Zn + 2H+

  Zn2+ + H2↑ Sau khi tiếp xúc với Cu

Cực âm: Zn   Zn2+ + 2e Cực dương: 2H+

+ 2e   H2↑

 Quan sát hình vẽ, mô hình, sơ đồ

Bài tập 1: Cho các công thức cấu tạo sau:

A (I), (II) và (III) B (I), (III) và (IV)

C (I) và (III) D (II) và (III)

Nếu quan sát tốt học sinh sẽ nhận ra đáp án đúng là B Nếu không quan sát

kỹ sẽ chọn đáp án C

 Quan sát một bài toán hoá học

dung dịch H2SO4 a% Giá trị của a là

A 1,752 B 3,504 C 0,876 D 3,528

Nhận xét : Cu(OH)2 và H2SO4 đều có PTK = 98 Cu(OH)2 và H2SO4 tác dụng theo tỷ lệ mol 1 : 1 →

Bài tập 5: Để tác dụng hết với 2,96 gam hỗn hợp axit propionic, metyl

axetat, etyl fomat cần tối thiểu 50 ml dung dịch NaOH x mol/l Giá trị của

x là

A 0,80 B 8,00 C 0,05 D 0,50

Nhận xét : CH3CH2COOH, CH3COOCH3, HCOOC2H5 là đồng phân, M=74 nNaOH = nhh = 0,04 mol → x = 0,8 (Đáp án A)

2.3.2 Rèn luyện các thao tác tư duy

2.3.2.1 Biện pháp rèn luyện các thao tác tư duy

2.3.2.2 Bài tập rèn luyện các thao tác tư duy

2M, lắc mạnh cho đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch

n = 2 0,05 = 0,1 mol > 0,089 Vậy CuSO4 dư, hai kim loại tan hết, dung dịch sau phản ứng chứa 3 chất tan là ZnSO4, FeSO4 và CuSO4 dư (Đáp án C)

2.3.3 Rèn luyện năng lực tư duy độc lập

2.3.3.1 Vai trò của năng lực tư duy độc lập

2.3.3.2 Biện pháp rèn luyện năng lực tư duy độc lập

2.3.3.3 Bài tập rèn luyện năng lực tư duy độc lập

Bài tập 1: Hãy trình bày cách đơn giản để phát hiện một mẩu xăng có lẫn

2.3.4 Rèn luyện năng lực tư duy linh hoạt, sáng tạo

2.3.4.1 Điều kiện để có tư duy linh hoạt, sáng tạo

2.3.4.2 Các biện pháp rèn luyện năng lực tư duy linh hoạt, sáng tạo

2.3.4.3 Bài tập rèn luyện năng lực tư duy linh hoạt, sáng tạo

 Bài tập sử dụng nhóm các phương pháp bảo toàn

Bảo toàn khối lượng

toàn m gam este E trong 100 ml dung dịch NaOH 1M, đun nóng thu được dung dịch chứa 8,32 gam chất tan và 3,52 gam hơi một chất hữu cơ X Công thức của E là

Bài tập 3: Dung dịch chứa 0,05 mol AlCl3 tác dụng vừa đủ với dung dịch KMnO4 trong môi trường H2SO4 loãng, thu được V lít đơn chất khí X ở đktc Giá trị của V là

trong dung dịch NaOH (dư), thu được glixerol và hỗn hợp gồm ba muối (không có đồng phân hình học) Công thức của ba muối đó là

A CH2=CH−COONa, HCOONa và CH≡C−COONa

B CH3−COONa, HCOONa và CH3−CH=CH−COONa

C HCOONa và CH≡C−COONa và CH3−CH2−COONa

D CH2=CH−COONa, CH3−CH2−COONa và HCOONa

Nhận xét CH2−OH

C10H14O6 + 3NaOH → CH −OH + R1COONa+ R2COONa+ R3COONa

CH2−OH

∑nguyên tử H có trong muối =(14+3)-8=9 ( Đáp án D )

Bảo toàn electron

Bài tập 5: Trộn 5,6 gam bột Fe với 2,4 gam bột S rồi nung nóng (không có

không khí), thu được hỗn hợp rắn M Cho M tác dụng với lượng dư dung dịch HCl, giải phóng hỗn hợp khí X và còn lại phần không tan G Để đốt cháy hoàn toàn X và G cần vừa đủ V lít O2 (đktc) Giá trị của V là

A 2,80 B 3,36 C 3,08 D 4,48

to