skkn bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh thông qua bài tập hoá học

Mục đích nghiên cứu Như vậy, mục đích của giáo dục ngày nay không chỉ dừng lại ở việc truyền thụ cho học sinh những kiến thức, những kinh nghiệm mà loài người đã tích luỹ trước đây, mà c

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO GIA VIỄN

S¸ng kiÕn kinh nghiÖm

Båi dìng n¨ng lùc s¸ng t¹o

cho häc sinh th«ng qua bµi tËp ho¸ häc

MÔN: HOÁ HỌC

Nguyễn Anh Cương

Giáo viên trường THPT Nho Quan C

Gia Viễn, tháng 5 năm 2015

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

BẢN CAM KẾT

I TÁC GIẢ:

Họ và tên: Đỗ Thắng

Ngày, tháng, năm sinh: 10/02/192

Đơn vị : Phòng GDĐT Gia Viễn

Điện thoại di động: 091.5555.893

E-mail: thangdhn82@gmail.com

Họ và tên: Nguyễn Anh Cương Ngày, tháng, năm sinh: 15/5/1986 Đơn vị : Trường THPT Nho Quan C Điện thoại di động: 091.6807.678 E-mail: nacuong@gmail.com

II SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM:

Tên SKKN: Bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh thông qua bài tập

hoá học

III CAM KẾT

Chúng tôi xin cam kết sáng kiến kinh nghiệm này là sản phẩm của chúng tôi Nếu có xảy ra tranh chấp về quyền sở hữu đối với một phần hay toàn bộ sáng kiến kinh nghiệm, tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm trước lãnh đạo đơn vị, lãnh đạo Sở GD&ĐT về tính trung thực của bản cam kết này

Gia Viễn, ngày 15 tháng 5 năm 2015

Người cam kết

Đỗ Thắng Nguyễn Anh Cương

PHẦN I: MỞ ĐẦU

I Lí do về tính cấp thiết

Nghị quyết TW lần thứ 2, hội nghị lần thứ 6 Ban chấp hành TW Đảng khoá

VIII đã nhấn mạnh mục tiêu của ngành Giáo dục là: “Đổi mới nội dung chương

trình, phương pháp giáo dục theo hướng hiện đại hoá, tăng cường giáo dục tu duy sáng tạo, năng lực tự học, tự tu dưỡng, tự tạo việc làm” Để thực hiện mục tiêu

này, vấn đề chuẩn bị lực lượng lao động sáng tạo, năng động sẽ tốt hơn để thúc đẩy

sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước

II Mục đích nghiên cứu

Như vậy, mục đích của giáo dục ngày nay không chỉ dừng lại ở việc truyền thụ cho học sinh những kiến thức, những kinh nghiệm mà loài người đã tích luỹ trước đây, mà còn phải bồi dưỡng cho họ năng lực sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề Trong dạy học, quan điểm cần bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh

trong quá trình dạy học đều được giáo viên quán triệt, nhưng khái niệm “Sáng

tạo” lại được hiểu khác nhau ở đây chúng ta cần làm rõ hơn khái niệm “Sáng tạo” trong hoạt động học tập của học sinh.

Sáng tạo là hoạt động của con người nhằm biến đổi thế giới tự nhiên, xã hội phù hợp với mục đích mà nhu cầu của con người trên cơ sở các qui luật khách quan của thực tiễn Sáng tạo là hoạt động đặc trưng bởi tính không lặp lại, tính độc đáo và tính duy nhất (Theo Đại Bách khoa Toàn thư Xô viết, xuất bản lần thứ ba, Matxcơva 1976)

Nói đơn giản, sáng tạo có nghĩa là tạo ra, làm ra, sản xuất ra sản phẩm mới,

đề ra cách giải quyết

Năng lực sáng tạo là năng lực huy động những kiến thức cần thiết để đưa ra giả thuyết, đưa ra phương pháp tìm kiếm và tìm được cách giải quyết vấn đề và kết quả là tạo ra được sản phẩm mới , độc đáo có giá trị cho xã hội Đối với học sinh, năng lực sáng tạo là năng lực tìm ra cái mới, cách giải quyết mới, năng lực phát hiện ra điều chưa biết (hoặc chưa có) mà không gò bó phụ thuộc vào cái đã biết, đã

có Năng lực sáng tạo trong học tập cho phép từ một hệ thống kiến thức đã có, từ một thực tế phức tạp nhìn hiện tượng với những khía cạnh mới có những quan

điểm mới (không bình thường), nhìn thấy các mâu thuẫn trong hiện tượng và tìm ra được phương pháp giải quyết chúng

Chúng ta cần phân biệt sự “huy động kiến thức” của nhà nghiên cứu và của

học sinh Để hoạt động sáng tạo, các nhà nghiên cứu phải sử dụng nhữn kiến thức

mà mình đã có Nếu kiến thức đó không đủ, họ phải đưa ra những kiến thức mới đáp ứng cho nghiên cứu Còn đối với học sinh trong quá trình học tập, sản phẩm mới mẻ, độc đáo của học sinh có thể là cái người khác đã biết (GV chẳng hạn), do

đó thường không có giá trị xã hội Đặc điểm này thể hiện tính chủ quan trong quá trình sáng tạo của học sinh Nếu không xét tớu đặc điểm này, giáo viên sẽ rơi vào

tình trạng “tuyệt đối hoá” quá trình sáng tạo nên khó bồi dưỡng, phát triến năng

lực sáng tạo của học sinh

III Kết quả cần đạt được

Cũng như mọi năng lực khác, năng lực tư duy sáng tạo phải được phát triển

trong hoạt động Do đó nhiệm vụ cơ bản của giáo viên là phải tìm kiếm những con

đường, biện pháp, hình thức để tổ chức hoạt động sáng tạo trong quá trình dạy hoá học.

Phát triển năng lực này được thực hiện ở tất cả các hình thức dạy học (bài lên lớp; tự học ở nhà; tham quan ngoại khoá); ở mọi loại bài học (bài nghiên cứu tài liệu mới; bài luyện tập - ôn tập củng cố kiến thức; bài thực hành thí nghiệm hoá học; bài kiểm tra đánh giá kiến thức kỹ năng; bài tập hoá học phổ thông …)

IV Đối tượng, phạm vi và kế hoạch nghiên cứu (ở đâu?, thời gian? ).

1 Đối tượng: Học sinh trung học phổ thông

2 Phạm vi: Chương trình hoá học trung học phổ thông.

3 Kế hoạch nghiên cứu:

Địa điểm: Học sinh các lớp trường THPT Nho Quan C.

Thời gian: Năm học 2014 – 2015

PHẦN II: NỘI DUNG

I Cơ sở lý luận của vấn đề nghiên cứu

Việc rèn luyện cho học sinh giải các bài tập hoá học không phải là mục đích của dạy học Mục đính cơ bản được đặt ra khi giải bài tập hoá học là làm cho học sinh hiểu sâu sắc hơn các kiến thức về hoá học, hình thành, rèn luyện, củng cố, kiểm tra kiến thức, kỹ năng hoá học, biết phân tích và áp dụng vào thực tiễn và cuối cùng là phát triển năng lực tư duy, năng lực giải quyết vấn đề

Để thực hiện được nhiệm vụ bồi dưỡng và phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh thông qua giải bài tập hoá học, giáo viên phải có kế hoạch chi tiết ngay từ đầu năm học, thực hiện ở bài nào, chương nào, khi nào Với kế hoạch đó, giáo viên mới chuẩn bị được cho học sinh các yếu tố sẵn sàng cho hoạt động sáng tạo: động

cơ, trình độ kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo, khả năng kiểm chứng lý thuyết hay thực nghiệm các dự đoán Vì vậy việc lựa chọn các bài tập có đặc trưng sáng tạo phải thể hiện được các yêu cầu về mức độ phát triển năng lực nhận thức và năng lực hành động Các năng lực này cần được nâng dần từng bước, từ mức độ thấp đến cao, từ dễ đến khó

II Thực trạng vấn đề nghiên cứu

Đa số giáo viên khi lên lớp dạy các bài tập thường chỉ chú trọng vào kiến thức của bài tập đưa ra mà không chú ý nhiều đến việc là phát triển năng lực tư duy, năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh Trong khi đó có rất nhiều bài tập có thể được chọn lựa và hệ thống hoá để từ đó từng bước hướng dẫn các em học sinh rèn luyện phát triển năng lực tư duy sáng tạo

III Mô tả các giải pháp mà tác giả đã thực hiện, đã sử dụng nhằm làm công việc có chất lượng, hiệu quả hơn.

Dưới đây chúng tôi xin nêu một vài biện pháp cơ bản để rèn luyện năng lực sáng tạo của học sinh thông qua bài tập hoá học

Biện pháp 1 Hình thành cho học sinh hệ thống kiến thức hoá học cơ bản để giúp học sinh biết dựa vào bản chất hoá học để tìm ra cách giải quyết ngắn gọn nhất

Ví dụ 1: Để m gam phoi bào sắt (A) ngoài không khí sau một thời gian thu

dược hỗn hợp B có khối lượng 12 gam gồm 4 chất rắn Cho B tác dụng hoàn toàn với dung dịch axit nitric dư thấy giải phóng 2,24 lít khí NO duy nhất ở đktc Tìm m

Với bài toán này nếu giải bình thường học sinh sẽ phải lập phương trình 4 ẩn

số, nhưng nếu giáo viên hướng dẫn học sinh biết phân tích được bản chất hoá học

của bài toán là các quá trình cho và nhận electron; ở đây có các quá trình tạo ra sản phẩm trung gian nhưng cuối cùng thực chất vẫn chỉ có Fe nhường electron để chuyển thành muối và N+5 (HNO3) nhận electron để tạo NO, vận dụng định luật bảo toàn khối lượng, định luật bảo toàn electron, chúng ta có thể lập phương trình

1 ẩn đơn giản để tính ra đáp số của bài toán, như vậy phải dựa vào bản chất hoá học để tìm ra cách giải quyết ngắn gọn nhất

*Algorit giải:

m

Fe O2

O2= 12 - m

HNO3

Fe++ NO (FeO, Fe2O3, Fe3O4, Fe)

12 gam

Có 2 quá trình:

Quá trình nhường e: Fe0 – 3e  Fe3+

m

3m

Quá trình nhận e: O2 + 4e  2O-2

12 - m

32 12 - m 8

N+5 + 3e  N+2

  NO 0,3 0,1

Theo định luật bảo toàn e:

3m 12 -m 0,3 m = 10,8 gam

56 = 8 +

Biện pháp 2 Rèn luyện năng lực tư duy khái quát trong giải bài tập hoá học.

Năng lực khái quát cao là khả năng phát hiện những nét chung bản chất nhất của nhiều vấn đề, nhiều đối tượng … để đưa vấn đề về một kiểu nhất định Trong giải bài tập hoá học khả năng khái quát hoá thể hiện năng lực học sinh biết nhận dạng bài tập hoá học, biết tìm phương pháp giải chung cho từng dạng bài tập

Ví dụ 2: Hỗn hợp A gồm 1 axit no đơn chức, 2 axit không no chứa 1 liên kết

đôi kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng

Cho A tác dụng với 150 ml dung dịch NaOH 2M đến khi phản ứng xong cần trung hòa NaOH dư bằng 100 ml dung dịch HCl 1M, thu dược dung dịch D Đem

cô cạn dung dịch D thu dược 22,89 gam chất rắn khan

Nếu đốt cháy hoàn toàn lượng A trên rồi cho toàn bộ sản phẩm thu được vào hết dung dịch NaOH đặc thấy khối lượng bình NaOH tăng thêm 26,72 gam Tìm công thức cấu tạo của các axit và khối lượng của chúng có trong hỗn hợp A?

Ví dụ 3: Hỗn hợp A gồm 3 este đơn chức mạch thẳng tạo thành từ cùng 1

rượu B với 3 axit hữu cơ trong đó có 2 axit no là đồng đẳng kế tiếp nhau và 1 axit không no chứa 1 liên kết đôi Cho 14,7 gam A tác dụng hết với dung dịch NaOH thu được hỗn hợp muối và p gam rượu B Ch p gam rượu B vào bình đựng Na dư, sau khi phản ứng xong thu được 2,24 lít khí và khối lượng bình đựng Na tăng thêm 6,2 gam Mặt khác, nếu đốt cháy hết 14,7 gam A thu dược 13,44 lít khí CO2

(ĐKTC) và 9,9 gam H2O Tìm CTCT của các este trong hỗn hợp A.

Đây là dạng bài toán xác định công thức hoá học của chất hữu cơ Quan

trọng là giáo viên làm cho học sinh nhận định được dạng bài và định hướng nên làm thế nào ở 2 ví dụ này đều cho hỗn hợp 3 chất (trong đó 1 chất biết rất rõ ràng loại chất nên đặt riêng công thức của loại chất đó, 2 chất còn lại cùng loại thì đặt công thức chung theo phương pháp trung bình)

Ở ví dụ 2:

Hỗn hợp A CnH2n+1COOH

CmH2n+1COOH

Ở ví dụ 3:

Hỗn hợp A CnH2n+1COOCxHy

CmH2n+1COOCxHy

Sau đó:

 Viết các phương trình phản ứng

 Tính số mol các chất

 Lập hệ phương trình

 Giải …

Biện pháp 3 Rèn luyện khả năng độc lập suy nghĩ.

Thông qua bài tập giáo viên rèn luyện cho học sinh khả năng độc lập suy nghĩ, biết tự đặt ra vấn đề, giải quyết vấn đề, kiểm tra cách giải quyết vấn đề, không thoả mãn với những cái có sẵn, luôn luôn tìm cách giải quyết mới ngay cả trong những ví dụ đã quen thuộc

Ví dụ 4: Đốt cháy hoàn toàn 1,7 gam este X cần 2,52 gam oxi ở đktc chỉ

thu được CO2 và H2O với tỉ lệ số mol tương ứng là 2:1 Đun nóng 0,01 mol X với dung dịch NaOH thấy có 0,02 mol NaOH tham gia phản ứng X không có chức ete,

không tác dụng với dung dịch NaOH, không có phản ứng tráng gương Tìm CTCT

của X biết MX < 140

Đây là dạng bài toán xác định công thức quen thuộc, học sinh có thể làm bình thường: Đặt CTTQ của X là CxHyOz; Vì X là este, tác dụng với NaOH theo tỉ

lệ 1:2

 X là este 2 chức hoặc este đơn chức với gốc rượu là phenol

- Xét 2 trường hợp: …

Tuy nhiên trong bài toán này giáo viên có thể hướng dẫn học sinh chú ý đến điểm chốt của bài toán là dùng phản ứng đốt cháy vì bài toán có phản ứng đốt cháy với rất nhiều dữ liệu

 Dùng ngay phản ứng cháy để tìm CTPT của X là C8H8O2

Sau đó dựa vào các dữ liệu khác để tìm CTCT:

CH3COO

*Trong giảng dạy bài tập hoá học nếu giáo viên chú ý hướng dẫn cho học sinh cách nhận định bài toán (Tìm các điểm chốt) thì học sinh sẽ được rèn luyện khả năng độc lập suy nghĩ, tư duy sáng tạo

Biện pháp 4 Tăng cường cho học sinh giải các bài tập có vận dụng kiến thức thực tiễn, kiến thức gắn với môi trường

Ví dụ 5: Ion Ca2+ cần thiết cho máu người hoạt động bình thường Nồng độ

Ca2+ không bình thường là dấu hiệu của bệnh Để xác định nồng độ Ca2+ người ta lấy mẫu máu làm kết tủa Ca2+ dưới dạng canxioxalat (CaC2O4) rồi cho CaC2O4 tác dụng với dung dịch KMnO4 trong môi truờng axit

KMnO4 + CaC2O4 + H2SO4  MnSO4 + CO2 + ?

1 Hoàn thành phương trình phản ứng Viết phương trình ion thu gọn

2 Giả sử canxioxalat kết tủa từ 1,00 ml máu một người tác dụng vừa hết với 2,05 ml dung dịch KMnO4 4,88.10-4 M

Hãy biểu diễn nồng độ Ca2+ trong máu người đó ra đơn vị mg Ca2+/100 ml máu

Ví dụ 6: Viên nén caxinol của Pháp có thành phần gồm caxicacbonat, axit

xitric (C3H4OH(COOH)3) Khi thả vào nước thấy viên nén tan nhanh và sủi bọt khí Giải thích hiện tượng Nước ở đây đóng vai trò gì? Từ đó suy ra cách bảo quản thuốc viên trên

Biện pháp 5 Phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh thông qua việc hướng dẫn học sinh tự ra đề, tự giải và tự kiểm định kết quả.

Việc tự ra đề một bài tập đặt học sinh vào vị trí phải xử lý từ nhiều gốc thông tin một cách khoa học chính xác theo các tình huống khác nhau

Ví dụ 7: Từ sơ đồ mối quan hệ giữa các chất hữu cơ và vô cơ yêu cầu học

sinh:

- Tự ra đề về 1 chuỗi biến hoá (trong đó các chất dã biết CTHH) Sau đó tự viết các phương trình phản ứng rồi kiểm định đúng, sai

- Tự ra đề về 1 chuỗi biến hoá ở mức độ cao hơn (trong chuỗi biễn hoá đó chỉ có một hoặc vài chất đã biết CTHH)

- Ở mức độ cao hơn nữa: Học sinh tự ra đề về 1 chuỗi biến hoá thể hiện bằng các chữ cái, yêu cầu xác định các chất ứng với các chữ đó trong dãy biến hoá Viết phương trình phản ứng Sau đó kiểm nghiệm đúng sai như thế nào

Ví dụ 8: Để nhấn mạnh dạng bài cho CO2 (SO2) vào dung dịch kiềm, có thể cho học sinh tự ra đề theo cách:

Cho … lít khí CO2 (ĐKTC) hấp thụ hết vào dung dịch NaOH 1M Tính lượng muối thu được?

(Yêu cầu học sinh cho dữ liệu vào chỗ trống để muối thu được là 1 muối trung hoà, 1 muối axit, đồng thời cả 2 muối)

Như vậy cho học sinh tự ra đề và tự giải thành công sẽ cuốn hút các em vào hoạt động học, kích thích óc sáng tạo và niềm vui hứng thú trong học tập của học sinh

IV Kết quả thực hiện: (Bảng tổng hợp kết quả, số liệu minh hoạ, đối chiếu, so sánh…).

Để đánh giá kết quả của đề tài, tiến hành thực nghiệm ở 2 lớp 12, 1 lớp thường xuyên được luyện tập theo định hướng phát triển năng lực tư duy sáng tạo (lớp 12TN1 - lớp thực nghiệm), 1 lớp dạy bình thường (lớp 12TN2 - lớp đối

chứng)

Cho 2 lớp làm 2 bài kiểm tra hết chương, trong đó có khoảng 40% ở mức độ biết và hiểu, 30% ở mức độ vận dụng, 30% ở mức độ vận dụng một cách sáng tạo

Từ kết quả các bài kiểm tra này các tác giả đã tiến hành lập bảng điểm, bảng tần suất, đồ thị tần suất để rút ra kết luận của quá trình thực nghiệm

*Bài kiểm tra số 1

Bảng 1 Số HS đạt điểm Xi của lớp TN và ĐC

Số HS đạt điểm Xi

TN (182

ĐC (186

Bảng 2 Bảng tần suất của của lớp TN và ĐC

Số % HS đạt điểm Xi

TN (182

ĐC (186

Hình 1 Đồ thị tần suất biểu diễn kết quả bài kiểm tra số 1 của HS lớp đối chứng và thực nghiệm

Đồ thị tần suất biểu diễn kết quả bài kiểm tra modun 1 của nhóm TN và ĐC ở 11 lớp chuyên (11 tỉnh, thành phố)

0 5 10 15 20 25 30 35

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

TN (182 lượt HS)

ĐC (186 lượt HS)

Bảng 3 Số HS đạt điểm Xi của lớp TN và ĐC

Số HS đạt điểm Xi

TN (182

ĐC (186

Bảng 4 Bảng tần suất của của lớp TN và ĐC

Số % HS đạt điểm Xi

TN (182

ĐC (186

Hình 2 Đồ thị luỹ tích biểu diễn kết quả bài kiểm tra số 2 của HS lớp đối chứng

và thực nghiệm

chứng và thực nghiệm với bài kiểm tra số 2

- Nhóm thực nghiệm : Điểm trung bình cộng : X = 7,19 với ε = 0,119

Đồ thị luỹ tích biểu diễn kết quả bài kiểm tra modun 2 của nhóm TN và ĐC ở 11 lớp chuyên (11 tỉnh, thành phố)

0 20 40 60 80 100 120

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

ĐC (186 lượt HS)