Thiết kế và sử dụng hệ thống bài tập thực nghiệm có liên quan đến hình vẽ, sơ đồ và đồ thị trong dạy học hóa học vô cơ ở trường trung học phổ thông

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH ---NGUYỄN SỸ HOÀN THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THỰC NGHIỆM CÓ LIÊN QUAN ĐẾN HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ VÀ ĐỒ THỊ TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC VÔ CƠ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH



-NGUYỄN SỸ HOÀN

THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THỰC

NGHIỆM

CÓ LIÊN QUAN ĐẾN HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ VÀ ĐỒ THỊ

TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC VÔ CƠ

Ở TRƯỜNG THPT

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

VINH – 2015

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến:

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

 

-NGUYỄN SỸ HOÀN

THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THỰC NGHIỆM

CÓ LIÊN QUAN ĐẾN HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ VÀ ĐỒ THỊ

TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC VÔ CƠ

Ở TRƯỜNG THPT

Chuyên ngành: Lí luận và Phương pháp dạy học bộ môn hóa học

Mã số: 60.14.01.11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học:

PGS.TS CAO CỰ GIÁC

VINH – 2015

Lêi c¶m ¬n

Để hoàn thành luận văn này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến:

- Thầy giáo PGS.TS Cao Cự Giác – Trưởng Bộ môn Lí luận và phương

pháp dạy học hoá học, khoa Hóa trường Đại học Vinh, đã giao đề tài, tận tìnhhướng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi nghiên cứu và hoàn thànhluận văn này

- Thầy giáo PGS.TS Lê Văn Năm và TS Lê Danh Bình đã dành nhiều

thời gian đọc và viết nhận xét cho luận văn

- Phòng Đào tạo Sau đại học, Ban chủ nhiệm khoa Hoá học cùng các thầygiáo, cô giáo thuộc Bộ môn Lí luận và phương pháp dạy học hoá học khoa Hoá họctrường ĐH Vinh đã giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi hoàn thànhluận văn này

Tôi cũng xin cảm ơn tất cả những người thân trong gia đình, Ban giám hiệuTrường THPT Hà Huy Tập, Trường THPT Cẩm Xuyên, Trường THPT Cẩm Bình,Trường THPT Nguyễn Đình Liễn, bạn bè, đồng nghiệp đã động viên, giúp đỡ tôitrong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài này

Tp Vinh, tháng 10 năm 2015

Nguyễn Sỹ Hoàn

MỤC LỤC

Trang

MỞ ĐẦU 1

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Lịch sử nghiên cứu 1

3 Mục đích nghiên cứu 2

4 Nhiệm vụ đề tài 2

5 Khách thể và đối tượng nghiên cứu 3

6 Phương pháp nghiên cứu 3

7 Giả thuyết khoa học 3

8 Đóng góp của đề tài 3

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 4

1.1 Tổng quan về bài tập hóa học thực nghiệm 4

1.1.1 Khái niệm 4

1.1.2 Phân loại bài tập hóa học thực nghiệm 4

1.1.3 Sử dụng bài tập hóa học thực nghiệm trong dạy học 7

1.2 Bài tập hóa học thực nghiệm có sử dụng hình vẽ, sơ đồ và đồ thị 15

1.2.1 Khái niệm 15

1.2.2 Phân loại bài tập hóa học có sử dụng hình vẽ, sơ đồ và đồ thị 15

1.2.3.Vai trò của bài tập hóa học có sử dụng hình vẽ, sơ đồ, đồ thị 15

1.3 Thực trạng việc sử dụng bài tập hóa học thực nghiệm có liên quan đến hình vẽ, sơ đồ và đồ thị trong dạy học hóa học ở trường trung học phổ thông 16

1.3.1 Mục đích điều tra 16

1.3.2 Nội dung điều tra 16

1.3.3 Đối tượng điều tra 16

1.3.4 Phương pháp điều tra 17

1.3.5 Kết quả điều tra 17

1.3.6 Đánh giá và thảo luận 18

TIỂU KẾT CHƯƠNG 1 19

CHƯƠNG 2 THIÊT KẾ VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP HÓA HỌC THỰC NGHIỆM LIÊN QUAN ĐẾN HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ VÀ ĐỒ THỊ TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC VÔ CƠ Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 20

2.1 Cơ sở thiết kế bài tập hóa học thực nghiệm 20

2.2 Nguyên tắc thiết kế bài tập hóa học thực nghiệm 20

2.3 Quy trình thiết kế hệ thống bài tập hóa học có sử dụng hình vẽ, sơ đồ, đồ thị 20

2.4 Hệ thống bài tập thiết kế 21

2.4.1 Bài tập thực nghiệm liên quan đến hình vẽ 21

2.4.1.1 Dạng bài tập về tính chất vật lí 21

2.4.1.2 Dạng bài tập liên quan đến tính chất hóa học 28

2.4.1.3 Dạng bài tập liên quan đến tinh chế và điều chế 36

2.4.2 Bài tập liên quan đến sơ đồ và đồ thị 53

2.5 Sử dụng bài tập thực nghiệm trong dạy học hóa học vô cơ 73

2.5.1 Sử dụng bài tập thực nghiệm trong giờ dạy lí thuyết 73

2.5.2 Sử dụng bài tập thực nghiệm trong giờ dạy ôn tập, luyện tập 75

2.5.3 Sử dụng bài tập thực nghiệm trong giờ dạy kiểm tra đánh giá 76

TIỂU KẾT CHƯƠNG 2 78

CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 79

3.1 Mục đích thực nghiệm 79

3.2 Đối tượng thực nghiệm 79

3.3 Nội dung thực nghiệm 79

3.4 Phương pháp thực nghiệm 79

3.5 Kết quả thực nghiệm 81

3.5.1 Kết quả của các bài kiểm tra 81

3.5.2 Xử lí kết quả thực nghiệm 82

3.6 Phân tích kết quả thực nghiệm 85

TIỂU KẾT CHƯƠNG 3 86

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 87

1 Kết luận 87

2 Đề xuất 88

TÀI LIỆU THAM KHẢO 89

NHỮNG KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT DÙNG TRONG LUẬN VĂN

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Việt Nam đang bước vào giai đoạn mới, giai đoạn xây dựng và phát triển trongbối cảnh toàn cầu hoá ngày càng sâu rộng Muốn vậy, trước hết cần phải có một nềngiáo dục toàn diện và hiện đại đủ sức tạo ra chất lượng và hiệu quả thật sự trong sứmệnh “nâng cao dân trí, phát triển nhân lực và bồi dưỡng nhân tài”

Do đó, ngành giáo dục nước nhà đã và đang từng bước đổi mới toàn diện để đàotạo những con người đáp ứng nhu cầu xã hội

Nói riêng về hoá học – môn khoa học thực nghiệm – là môn học mà những conngười “công nghiệp” trong tương lai cần phải vận dụng rất nhiều vào thực tiễn Do

đó dạy và học hóa học không chỉ dừng lại ở khả năng truyền đạt và lĩnh hội kiếnthức, mà phải biết tổ chức và rèn luyện cho các em các kĩ năng thực hành , có vốnkiến thức sâu rộng về sản xuất hóa học ngay từ khi còn ngồi trên ghế nhà trườngphổ thông

Thế nhưng, vì lí do nào đó mà không phải lúc nào người thầy cũng dạy đượccho các em theo kiểu “học đi đôi với hành” Cho nên, những hình vẽ, sơ đồ và đồthị sẽ là ngôn ngữ diễn tả ngắn gọn nhưng rất hiệu quả bản chất của thực tiễn hóahọc, để giúp HS gắn lí thuyết với thực tiễn nhiều hơn

Tuy nhiên, những bài tập hóa học có sử dụng hình vẽ, sơ đồ, đồ thị trongchương trình hóa học phổ thông hiện nay còn rất ít và cũng chưa được nhiều giáoviên sử dụng

Như vậy, vấn đề là làm thế nào để HS sử dụng ngày càng nhiều và có hiệu quảnhững bài tập hóa học có hình vẽ, sơ đồ, đồ thị?

Từ những lí do trên, chúng tôi đã chọn đề tài “Thiết kế và sử dụng hệ thống

bài tập thực nghiệm có liên quan đến hình vẽ, sơ đồ và đồ thị trong dạy học hóa học vô cơ ở trường trung học phổ thông” làm đề tài nghiên cứu.

2 Lịch sử nghiên cứu

Bài tập có sử dụng hình vẽ, sơ đồ, đồ thị hiện nay còn rất ít, nhất là bài tập vềhình vẽ và đồ thị Chỉ có một số ít công trình nghiên cứu về mảng bài tập này.Chúng tôi xin giới thiệu một vài công trình có liên quan đến đề tài như sau:

2.1 Các tài liệu đã xuất bản

1 Ngô Ngọc An (2008) Giúp trí nhớ chuỗi phản ứng hóa học, Nxb ĐHSP.

2 Cao Cự Giác (2010) Bài tập lý thuyết và thực nghiệm Hóa học vô cơ (tập

1), Nxb Giáo dục Việt Nam.

3 Cao Cự Giác (2009) Thiết kế và sử dụng bài tập thực nghiệm trong dạy và

học hóa học, Nxb Giáo dục Việt Nam.

1

2.2 Bài viết trên tạp chí

1 Cao Cự Giác (2004) “Phát triển khả năng tư duy và thực hành thí nghiệm

qua các bài tập hóa học thực nghiệm’’, Tạp chí Giáo dục, (88) tr.34-35.

2 Cao Cự Giác (2005) “Rèn luyện một số kĩ năng thực hành hóa học qua việc

thiết kế bài tập hóa học thực dạng trắc nghiệm khách quan’’, Tạp chí Hóa học &

ứng dụng, (8) tr 2-5.

3 Cao Cự Giác (2009) “Xây dựng bài tập trắc nghiệm hóa học có nội dung

thực nghiệm để kiểm tra kĩ năng thực hành hóa học của học sinh’’, Tạp chí Giáo

dục, (205) tr.48-50

4 Cao Cự Giác (2011) “Thiết kế và sử dụng bài tập hóa học thực nghiệm trong

dạy học hóa học ở trường phổ thông’’, Tạp chí Giáo dục, (259) tr.52-54.

5 Trần Thị Tố Quyên (2008) “Giải toán nhanh bằng phương pháp đồ thị’’, Tạp

chí Hoá học & ứng dụng,(8) tr 9-10.

2.3 Luận văn thạc sĩ

1 Đậu Đức Đàn (2009) Nâng cao năng lực nhận thức và tư duy cho HS qua hệthống bài tập có sử dụng hình vẽ, sơ đồ, đồ thị (phần phi kim hóa học 10-THPT),luận văn thạc sĩ giáo dục, trường Đại học Vinh

2 Võ Thị Kiều Hương (2010) Xây dựng hệ thống bàì tập có sử dụng hình vẽ,

sơ đồ, đồ thị hoá học 11 nâng cao Luận văn thạc sĩ giáo dục, trường Đại học Sưphạm thành phố Hồ Chí Minh

5 Khách thể và đối tượng nghiên cứu

- Khách thể: quá trình dạy học hoá học ở trường trung học phổ thông

- Đối tượng: bài tập hoá học có sử dụng hình vẽ, sơ đồ, đồ thị

6 Phương pháp nghiên cứu

- Các phương pháp nghiên cứu lí luận: tra cứu các tài liệu sư phạm, các văn bản

có liên quan đến đề tài

- Các phương pháp nghiên cứu thực tiễn: phương pháp điều tra, phương phápthực nghiệm sư phạm

- Phương pháp thống kê toán học: xử lí kết quả thực nghiệm

7 Giả thuyết khoa học

Nếu sử dụng tốt các bài tập có hình vẽ, sơ đồ, đồ thị sẽ góp phần đa dạng hệthống bài tập hóa học và nâng cao kết quả học tập cho HS

8 Đóng góp của đề tài

8.1 Về mặt lí luận

Luận văn đã đề xuất và tiếp cận một cách thức đổi mới phương pháp dạy và họchóa học, phương pháp kiểm tra đánh giá trong xu hướng đổi mới của thời đại và nỗlực đổi mới của toàn ngành giáo dục nước ta hiện nay

Bài tập hóa học là bài ra cho HS được giải quyết nhờ những suy luận lôgic,những phép toán và những thí nghiệm trên cơ sở các khái niệm, định luật, họcthuyết và phương pháp hóa học.

Bài tập hóa học thực nghiệm là bài tập hóa học gắn liền với các phương pháp và

kĩ năng làm thí nghiệm, khả năng quan sát và mô tả các hiện tượng xảy ra trong thínghiệm Bao gồm các bài tập về tổng hợp và điều chế các chất, giải thích và mô tảcác hiện tượng, phân biệt và nhận biết các chất, tách và tinh chế các chất, Một sốnội dung trong các bài tập trên gắn liền với các vấn đề sản xuất, kinh tế và môitrường

1.1.2 Phân loại bài tập hóa học thực nghiệm

1.1.2.1 Bài tập hóa học thực nghiệm được thực hiện bằng thí nghiệm

Là dạng BTTN mà khi giải thì người giải phải tiến hành các thao tác thí nghiệm

Ví dụ: Rót vào ống nghiệm khoảng 1 ml dung dịch NaBr, nhỏ tiếp vào ống vài

giọt nước clo mới điều chế được, lắc nhẹ, quan sát, nêu hiện tượng, giải thích và kếtluận về tính oxi hóa của clo so với brom

Phân tích

Hiện tượng: dung dịch chuyển dần sang màu vàng

Giải thích: do dung dịch brom tạo thành làm vàng dung dịch

Cl2 + 2NaBr → 2NaCl + Br2

Kết luận: tính oxi hóa của brom yếu hơn clo

Khi giải BT này, HS cần phải trực tiếp tiến hành thí nghiệm, sử dụng các kiếnthức đã học để trả lời câu hỏi

1.1.2.2 Bài tập hóa học thực nghiệm được thực hiện bằng thí nghiệm mô phỏng, qua các băng hình, máy vi tính với những thí nghiệm phức tạp, khó thực hiện, thời gian tiến hành lâu, thí nghiệm độc hại.

Là những BTHH mà khi giải phải sử dụng băng hình, phần mềm để giải

Thường dùng với những quá trình xảy ra chậm, cần nhiều thời gian hoặc những thínghiệm mà độ an toàn thấp.

Ví dụ: Hãy xem đoạn video về quy trình sản xuất axit sunfuric trong công

nghiệp theo phương pháp tiếp xúc kép sau (hình 1.1 )

Hình- 1.1 Quy trình sản xuất axit sunfuric trong công nghiệp

a) Vì sao giai đoạn tinh chế SO2 là quan trọng nhất?

b) Vì sao giai đoạn oxi hóa SO2 thành SO3 cần duy trì ở nhiệt độ 450o

c) Vì axit sunfuric đặc hấp thụ vô hạn SO3 tạo thành oleum, từ oleum có thể dễdàng thu được dung dịch axit sunfuric ở nhiều mức nồng độ khác nhau bằng cáchthêm lượng nước phù hợp

5

Khi giải BT này, HS cần theo giỏi đoạn video và vận dụng kiến thức đã học đểtrả lời, đồng thời khắc sâu thêm kiến thức về sản xuất axit sunfuric trong côngnghiệp theo phương pháp tiếp xúc.

1.1.2.3 Bài tập hóa học thực nghiệm chỉ được mô phỏng bằng lí thuyết, HS phải vận dụng những kiến thức về lý thuyết và hiện tượng để giải.

Đây là BTTN mà người giải chỉ cần trình bày cách tiến hành các thao tác thínghiệm mà không cần phải làm thí nghiệm

Ví dụ: Trong PTN, có 4 lọ hóa chất mất nhãn lần lượt chứa một trong các dung

dịch sau: NaCl, NaBr, NaF, NaI Hãy trình bày phương pháp hóa học để nhận biếtcác lọ dung dịch trên

1.1.2.4 Bài tập hóa học thực nghiệm được mô tả qua hình vẽ

Ví dụ: Hình vẽ dưới đây (hình 1.2) mô tả quá trình điều chế axit clohiđric trong

phòng thí nghiệm

- -

- -

A

a) A là tinh thể NaCl, B là H2SO4 đặc, C là khí hiđroclorua và D là nước

b) Trong ống nghiệm 1: NaCl tác dụng với H2SO4 đặc theo hai phương trình:

Trong ống nghiệm 2: xảy ra quá trình hòa tan khí hiđroclorua trong nước.

c) Khi nhỏ 1 giọt dung dịch thu được lên giấy quì tím thì giấy quì hóa đỏ, dokhí hiđroclorua tan trong nước tạo thành dung dịch HCl có tính axit mạnh

1.1.3 Sử dụng bài tập hóa học thực nghiệm trong dạy học

1.1.3.1 Phát triển tư duy

a) Tư duy

L.N Tônxtôi đã viết: "Kiến thức chỉ thực sự là kiến thức khi nào nó là thànhquả những cố gắng của tư duy chứ không phải của trí nhớ" Như vậy, HS chỉ thực

sự lĩnh hội được tri thức chỉ khi họ thực sự tư duy

Theo M.N Sacđacôp: "Tư duy là sự nhận thức khái quát gián tiếp các sự vật vàhiện tượng của hiện thực trong những dấu hiệu, những thuộc tính chung và bản chấtcủa chúng Tư duy cũng là sự nhận thức sáng tạo những sự vật, hiện tượng mới,riêng rẽ của hiện thực trên cơ sở những kiến thức khái quát hóa đã thu nhận được.[24]

Hay : Tư duy là một quá trình tâm lý mà nhờ đó con người phản ánh được cáiđối tượng và hiện tượng của hiện thực thông qua những dấu hiệu bản chất củachúng, đồng thời con người vạch ra được những mối quan hệ khác nhau trong mỗiđối tượng, hiện tượng và giữa các đối tượng, hiện tượng với nhau"

Còn theo lí thuyết thông tin thì "tư duy là hành động trí tuệ nhằm thu thập và xử

lí thông tin về thế giới quanh ta và thế giới trong ta Chúng ta tư duy để hiểu, làmchủ tự nhiên, xã hội và chính mình"

b) Tầm quan trọng của việc phát triển tư duy

Lý luận dạy học hiện đại đặc biệt chú trọng đến việc phát triển tư duy cho HS

thông qua việc điều khiển tối ưu quá trình dạy học, còn các thao tác tư duy cơ bản

là công cụ của nhận thức, đáng tiếc rằng điều này cho đến nay vẫn chưa được thựchiện rộng rãi và có hiệu quả Vẫn biết sự tích lũy kiến thức trong quá trình dạy họcđóng vai trò không nhỏ, song không phải quyết định hoàn toàn Con người có thểquên đi nhiều sự việc cụ thể mà dựa vào đó những nét tính cách của anh ta đượchoàn thiện Nhưng nếu những nét tính cách này đạt đến mức cao thì con người cóthể giải quyết được mọi vấn đề phức tạp nhất, điều đó nghĩa là anh ta đã đạt đếnmột trình độ tư duy cao "Giáo dục – đó là cái được giữ lại khi mà tất cả những điềuhọc thuộc đã quên đi" – nhà vật lý nổi tiếng N.I.Sue đã nói như vậy Câu này khẳngđịnh vai trò quan trọng của việc phát triển tư duy cũng như mối quan hệ mật thiếtcủa nó với giảng dạy

Quá trình hoạt động nhận thức của HS chia làm hai mức độ :

- Trình độ nhận thức cảm tính : Là quá trình phản ánh thực tiễn dưới dạng cảm

7

giác, tri giác và biểu tượng.

- Trình độ nhận thức lý tính : Còn gọi là trình độ logic hay đơn giản là tư duy

c) Những đặc điểm của tư duy

Quá trình tư duy nhất thiết phải sử dụng ngôn ngữ là phương tiện : giữa tư duy

và ngôn ngữ có mối quan hệ không thể chia cắt, tư duy và ngôn ngữ phát triển trong

sự thống nhất với nhau Tư duy dựa vào ngôn ngữ nói chung và khái niệm nóiriêng Mỗi khái niệm lại được biểu thị bằng một hay một tập hợp từ Vì vậy, tư duy

là sự phản ánh nhờ vào ngôn ngữ Các khái niệm là những yếu tố của tư duy Sự kếthợp các khái niệm theo những phương thức khác nhau, cho phép con người đi từ ýnghĩ này sang ý nghĩ khác

- Tư duy phản ánh khái quát

Tư duy phản ánh hiện thực khách quan, những nguyên tắc hay nguyên lýchung, những khái niệm hay vật tiêu biểu Phản ánh khái quát là phản ánh tính phổbiến của đối tượng Vì thế những đối tượng riêng lẻ đều được xem như một sự thểhiện cụ thể của quy luật chung nào đó Nhờ đặc điểm này, quá trình tư duy bổ sungcho nhận thức và giúp con người nhận thức hiện thực một cách toàn diện hơn

- Tư duy phản ánh gián tiếp

Tư duy giúp ta hiểu biết những gì không tác động trực tiếp, không cảm giác vàquan sát được, mang lại những nhận thức thông qua các dấu hiệu gián tiếp Tư duycho ta khả năng hiểu biết những đặc điểm bên trong, những đặc điểm bản chất màcác giác quan không phản ánh được

- Tư duy không tách rời quá trình nhận thức cảm tính

Quá trình tư duy bắt đầu từ nhận thức cảm tính, liên hệ chặt chẽ với nó trongquá trình đó nhất thiết phải sử dụng những tư liệu của nhận thức cảm tính

d) Những phẩm chất của tư duy

- Khả năng định hướng : Ý thức nhanh chóng và chính xác đối tượng cần lĩnh

hội, mục đích phải đạt được và những con đường tối ưu đạt được mục đích đó

- Bề rộng : Có khả năng vận dụng nghiên cứu các đối tượng khác.

- Độ sâu : Nắm vững ngày càng sâu sắc hơn bản chất của sự vật, hiện tượng.

- Tính linh hoạt : Nhạy bén trong việc vận dụng những tri thức và cách thức

hành động vào những tình huống khác nhau một cách sáng tạo

- Tính mềm dẻo : Thể hiện ở hoạt động tư duy được tiến hành theo các hướng

xuôi ngược chiều

- Tính độc lập : Thể hiện ở chỗ tự mình phát hiện ra vấn đề, đề xuất cách giải

quyết và tự giải quyết được vấn đề

- Tính khái quát : Khi giải quyết một loại vấn đề nào đó sẽ đưa ra được mô

hình khái quát, trên cơ sở đó để có thể vận dụng để giải quyết các vấn đề tương tự,cùng loại.

e) Các thao tác tư duy và phương pháp logic

Sự phát triển tư duy nói chung được đặc trưng bởi sự tích lũy các thao tác tưduy thành thạo và vững chắc của con người Một trong những hình thức quan trọngcủa tư duy hóa học là những khái niệm khoa học Việc hình thành và vận dụng cáckhái niệm, cũng như việc thiết lập các mối quan hệ giữa chúng được thực hiện trongquá trình sử dụng các thao tác tư duy như: phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quáthóa, trừu tượng hóa, cụ thể hóa kết hợp với các phương pháp hình thành phán đoánmới là quy nạp, diễn dịch, suy diễn và loại suy

- Phân tích : Là hoạt động tư duy tách các yếu tố bộ phận của sự vật, hiện

tượng nhằm mục đích nghiên cứu chúng một cách đầy đủ, trọn vẹn theo hướng nhấtđịnh

Chẳng hạn, HS không thể nắm vững tính chất hóa học của một chất hữu cơ mộtcách sâu sắc và bền vững nếu như không phân tích kỹ công thức cấu tạo của chất

đó Nếu phân tích mọi khía cạnh có thể có của đề bài là cơ sở để giải đúng và đầy

đủ mọi BTHH

- Tổng hợp : Là hoạt động tư duy kết hợp các bộ phận, yếu tố đã được phân tích

để nhận thức, để nắm được cái toàn bộ của sự vật, hiện tượng Để hiểu đầy đủ cácnhóm nguyên tố phải dựa trên kết quả tổng hợp của việc phân tích nghiên cứu đặcđiểm cấu tạo cũng như tính chất của từng nguyên tố cụ thể

Kết quả của quá trình nhận thức là hoạt động cân đối và mật thiết giữa phântích và tổng hợp Sự phân tích sâu sắc, phong phú là điều kiện quan trọng để tổnghợp được chính xác, trọn vẹn, ngược lại tổng hợp sơ bộ tạo tiền đề quan trọng cho

sự phân tích

- So sánh : Là thiết lập sự giống nhau và khác nhau giữa các sự vật, hiện tượng

và giữa những khái niệm phản ánh chúng

Ở đây, có hai cách phát triển tư duy so sánh :

+ So sánh liên tiếp (tuần tự) : Trong giảng dạy hóa học thường dùng phương

pháp này khi HS tiếp thu kiến thức mới So sánh với kiến thức đã học để HS hiểusâu sắc hơn

+ So sánh đối chiếu : Nghiên cứu hai đối tượng (hai chất, hai phản ứng, hai

phương pháp ) cùng một lúc trên cơ sở phân tích từng bộ phận để đối chiếu vớinhau

Tóm lại, trong giảng dạy Hóa học so sánh là phương pháp tư duy rất hiệu

nghiệm nhất là khi hình thành khái niệm

9

- Cụ thể hóa

Cụ thể: Là sự vật hiện tượng trọn vẹn, đầy đủ các tính chất, các mối quan hệ

giữa các thuộc tính với nhau và với môi trường xung quanh

Cụ thể hóa: Là hoạt động tư duy tái sản sinh ra hiện tượng và đối tượng với các

thuộc tính bản chất của nó

Vận dụng định luật tuần hoàn có các chu kỳ khác nhau cho thấy sự biến thiêntuần hoàn không có nghĩa sao y nguyên tính chất của chu kì trước mà luôn có sựphát triển một cách cơ sở

- Trừu tượng hóa

Trừu tượng: Là một bộ phận của toàn bộ, tách ra khỏi toàn bộ, nó cô lập ra khỏicác mối quan hệ của các bộ phận, mà nó chỉ giữ lại các thuộc tính cơ bản và tước bỏnhững thuộc tính không cơ bản Cụ thể có tri giác trực tiếp được Trừu tượng khôngtri giác trực tiếp được Trong nhận thức có quy luật phát triển là từ cụ thể € trừutượng Trừu tượng hóa là sự phản ánh bản chất cô lập các dấu hiệu, thuộc tính bảnchất Tìm hiểu cấu tạo nguyên tử và sự chuyển động của electron trong nguyên tửlàm tiền đề để thông hiểu sự hình thành các liên kết hóa học, liên kết σ , liên kết

π , liên kết hiđro và những yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến tính chất lí hóa của cácchất

- Khái quát hóa

Là bước cần thiết của trừu tượng hóa Mỗi vật thể (chất, phản ứng …) với đầy

đủ các dấu hiệu bản chất và không bản chất, dấu hiệu chung, riêng Xác định thuộctính bản chất và chung của mọi loại đối tượng, từ đó hình thành lên một khí niệm

Đó là khái quát hóa

f) Những hình thức cơ bản của tư duy

- Khái niệm: Là một tư tưởng phản ánh những dấu hiệu bản chất riêng biệt của

sự vật hiện tượng

Khái niệm đóng vai trò quan trọng trong quá trình tư duy, được xây dựng trên

cơ sở các thao tác tư duy, nó làm điểm tựa cho tư duy phân tích và là cơ sở để đàosâu kiến thức, tiến tới xây dựng khái niệm mới Ngoài ra, các hoạt động suy luận,khái quát hóa, trừu tượng hóa nhờ có khái niệm mới có cơ sở để tư duy và đi sâuthêm vào bản chất của sự vật hiện tượng

- Phán đoán: Là sự tìm hiểu tri thức về mối quan hệ giữa các khái niệm, sự

phối hợp giữa các khái niệm, thực hiện theo một nguyên tắc, quy luật bên trong

- Suy lý: Hình thức suy nghĩ liên hệ các phán đoán với nhau để tạo thành phán

đoán mới gọi là suy lý Suy lý được cấu tạo bởi hai bộ phận:

+ Các phán đoán có trước gọi là tiên đề

+ Các phán đoán có sau gọi là kết luận (dựa vào tính chất của tiên đề để kếtluận).

Suy lý chia làm ba loại: Loại suy, suy lý quy nạp và suy lý diễn dịch

+ Loại suy: Là hình thức tư duy đi từ cái riêng biệt này đến cái riêng bịêt khác.

Loại suy cho ta những dự đoán chính xác sự phụ thuộc và sự hiểu biết về hai đốitượng Khi đã nắm vững các thuộc tính cơ bản của đối tượng thì loại suy sẽ chínhxác Chẳng hạn, khi nghiên cứu các loại hợp chất hữu cơ chỉ cần xét kỹ các hợpchất tiêu biểu nhất, còn các chất khác trong dãy đồng đẳng dễ dàng biết được bằngphương pháp loại suy

+ Suy lý quy nạp: Suy lý từ quy nạp đến phổ biến, từ những hoạt động tới quy

luật Do đó, quá trình tư duy, sự suy nghĩ theo quy nạp chuyển từ việc nhận thứccác hiện tượng riêng lẻ đến nhận thức cái chung Vì thế các suy lý quy nạp là yếu tốcấu trúc của tri thức khái quát của việc hình thành khái niệm và của việc nhận thứcđịnh luật

+ Suy lý diễn dịch: Là cách suy nghĩ đi từ cái chung, định luật, quy tắc, khái

niệm chung đến các sự vật hiện tượng riêng lẻ

Quá trình suy lý diễn dịch có thể là:

● Từ tổng quát đến ít tổng quát hơn

● Từ phán đoán có tính chất tổng quát này đến các phán đoán có tính chấttổng quát khác

Trong quá trình tư duy quy nạp và suy diễn bao giờ cũng liên hệ mật thiết vớinhau giống như phân tích và tổng hợp Quá trình này được thực hiện trong phươngpháp xác định mối liên hệ nhân quả trong các hiện tượng Với tư cách là hình thức

tư duy gián tiếp, suy lý trong tư duy logic đóng vai trò quan trọng trong tất cả cáchoạt động của tư duy Việc hướng dẫn quy tắc logic trong suy lý tạo được hiệu quảlớn trong quá trình lĩnh hội tri thức

Rèn luyện tư duy lôgic trong dạy học Hóa học là tạo cho HS có phương pháp tưduy từ khái niệm đến phán đoán, suy lý thông thường qua mọi câu hỏi, mọi vấn đề

và phải được tiến hành thường xuyên liên tục

g) Tư duy khoa học tự nhiên

Tư duy khoa học tự nhiên được đặc trưng bằng các phương pháp nhận thứckhoa học tự nhiên, bao gồm:

- Vạch kế hoạch tìm tòi cách giải quyết.

- Chọn lựa những suy đoán chính xác nhất

- Tiến hành thực nghiệm kiểm tra giả thuyết

- Thực nghiệm đánh giá kết quả

- Rút ra kết luận và cơ sở khoa học của chúng

- Chọn lựa phương án giải quyết tối ưu

- Mở rộng kết quả sang trường hợp tương tự

h) Tư duy hóa học

Từ cách hiểu như trên, dựa vào đặc thù môn học, chúng tôi cho rằng:

“Tư duy hóa học là quá trình tâm lí phản ánh các thuộc tinh bản chất, nhữngmối quan hệ và liên hệ mang tính quy luật của các chất và các hiện tượng hóa họcxảy ra trong tự nhiên, phản ánh thông qua các khái niệm hóa học, các quá trình hóahọc và các định luật hóa học”

Tư duy hóa học giúp con người vận dụng các quy luật hóa học để cải tạo thếgiới, phục vụ đời sống con người

Trong logic học, thường có 3 phương pháp để hình thành những phán đoánmới: quy nạp, suy diễn và loại suy Ba phương pháp này có mối quan hệ chặt chẽvới các thao tác của tư duy như so sánh, phân tích, tổng hợp, trừu tượng hóa, kháiquát hóa,

i ) Hình thành và phát triển tư duy hóa học cho HS

Ngày nay, chúng ta vinh dự được sống và làm việc trong một xã hội tri thức vàthông tin Sự đổi mới với tốc độ rất nhanh trong các lĩnh vực khoa học và côngnghệ tác động đến thông tin ở 3 khía cạnh:

- Thông tin có giá trị không lâu dài

- Khối lượng thông tin tăng nhanh

- Nội dung thông tin ngày càng chuyên môn hóa và phức tạp

Như vậy cách dạy chỉ hướng tới cung cấp kiến thức (thông tin) sẽ luôn luôn lạchậu với thời đại Xã hội tri thức và thông tin đòi hỏi một nền giáo dục suốt đời chomọi người

Đáp ứng yêu cầu đó thì ở giáo dục phổ thông, ngoài việc cung cấp kiến thức

cơ bản một cách đúng đắn, cần phải chú trọng phương pháp hình thành và pháttriển tư duy khoa học cho HS với mục đích tiến tới bồi dưỡng cho HS một nănglực mới hết sức quý báu, đó là năng lực tự học, tự đào tạo, không những học đểthành công trong nhà trường, mà còn để tự học trong suốt cuộc đời sau khi ratrường

Phát triển tư duy cho HS không chỉ gắn với việc khơi dậy ở các em những xúc

cảm, tình cảm trí tuệ đặc biệt đối với quá trình và sản phẩm tư duy mà còn liênquan tới sự hình thành những thái độ tư duy đúng đắn như mong muốn sự thật,khao khát tìm kiếm cái mới, sẵn sàng đón nhận thách thức, sẵn sàng lí giải tranhluận, cũng như sự tạo lập ở các em một niềm tin vào khả năng của mình Bởi dạycho trẻ tư duy không chỉ kích thích quá trình học tập có hiệu quả, mà còn cung cấpmột nền tảng thống nhất cho tất cả các lĩnh vực khác nhau của việc học hành, choviệc chuyển dịch các kiến thức ra ngoài lớp học, ra ngoài cuốn SGK để đến vớicuộc sống hàng ngày.

Một khó khăn đặt ra đối với GV hóa học là: Làm thế nào để hình thành và pháttriển tư duy hóa học cho HS? Để trả lời cho câu hỏi này, chúng ta phải tìm được

điểm “xuất phát” cho một hoạt động của tư duy, nói cách khác là tiếp tục trả lời cho câu hỏi: Khi nào thì HS bắt đầu tư duy? Và câu trả lời, đúng như X.L Rubinstein đã viết: “Người ta bắt đầu tư duy khi có nhu cầu hiểu biết về một cái

gì Tư duy thường xuất phát từ một vấn đề hay một câu hỏi, từ một sự ngạc nhiên hay một điều trăn trở” Cũng như vậy “con người chỉ bắt đầu tư duy tích cực khi nảy sinh nhu cầu tư duy tức là khi đứng trước một khó khăn và nhận thức cần khắc phục, một tình huống có vấn đề”

1.1.3.2 Rèn luyện kiến thức kĩ năng thực hành

a) Kĩ năng

Theo M.A Đanhilop: “Kĩ năng là khả năng con người biết sử dụng có mục

đích và sáng tạo những kiến thức của mình trong hoạt động lí thuyết cũng như thực tiễn Kĩ năng bao giờ cũng xuất phát từ kiến thức và dựa trên kiến thức, kĩ năng chính là kiến thức trong hành động”.

Như vậy kĩ năng là khả năng thực hiện một cách hợp lí những hành động trí tuệ

và hành động chân tay trong những tình huống đã được thay đổi Dấu hiệu đặctrưng của kĩ năng là nhận thức đầy đủ về mục đích của hoạt động và biết lựa chọncon đường đúng nhất, ngắn nhất để thực hiện

b) Kĩ năng thực hành hóa học

Kiến thức là cơ sở và nền tảng để hình thành kĩ năng, nhưng ngược lại việc nắmvững các kĩ năng sẽ có tác dụng trở lại giúp kiến thức linh hoạt, sống động hơn.Trong lí luận dạy học, đã khẳng định rằng: Không có tri thức sẽ không có kĩ năng,không có việc áp dụng tri thức sẽ không đạt được sự phát triển của kĩ năng, ngượclại chỉ có tri thức mà không có kĩ năng, không biết áp dụng tri thức thì những kiếnthức đó sẽ trở thành vô dụng

Kĩ năng thực hành hóa học bao gồm các kĩ năng thí nghiệm và kĩ năng ứng

dụng hóa học trong thực tiễn Hiện nay chưa có một tài liệu nào nêu rõ và thống kê

13

một cách đầy đủ có hệ thống các kĩ năng thực hành hóa học cần rèn luyện cho HS ởtrường THPT, điều mà lâu nay trong thực tế dạy học hóa học phổ thông đang còn bỏtrống Dựa vào mục đích, nhiệm vụ và nội dung chương trình hóa học ở trườngTHPT, chúng tôi đề xuất một số kĩ năng thực hành hóa học cơ bản mà HS ở trườngTHPT cần đạt được, bao gồm:

- Kĩ năng thực hiện an toàn và khoa học các nội quy, quy tắc thí nghiệm: Làm

việc với các dụng cụ thủy tinh dễ vỡ, làm việc với các hóa chất độc hại, dễ cháy, nổ,phát nhiệt,

- Kĩ năng sử dụng một số dụng cụ thí nghiệm đơn giản: Đèn cồn, cặp gỗ, giá

sắt, ống nghiệm, ống đong, bình tam giác, bình cầu, phễu chiết, bình kip, khí kế,chậu thủy tinh, các loại cân,

- Kĩ năng lắp đặt các dụng cụ riêng lẻ, đơn giản thành một bộ dụng cụ thí

nghiệm phức tạp hơn đáp ứng yêu cầu của một thí nghiệm như: Chứng minh tính

chất lí hóa của một chất, thu khí và làm khô khí, điều chế các chất, nhận biết vàphân biệt các chất, tách và tinh chế các chất,

- Kĩ năng làm việc với một số hóa chất thường gặp: Chất rắn, lỏng, khí, axit,

bazơ, muối, hợp chất hữu cơ, chất chỉ thị,

- Kĩ năng thực hiện một số thao tác cơ bản trong thực hành hóa học: Cách lấy

hóa chất, pha chế hóa chất; nghiền, trộn, hòa tan chất rắn; đun nóng các chất trongống nghiệm, bình cầu; lọc, chiết, chưng cất, kết tinh, chuẩn độ,

- Kĩ năng xác định các đại lượng vật lí: cân khối lượng chất rắn, chất lỏng; đo

thể tích chất khí, chất lỏng; đo nhiệt độ và xác định khối lượng riêng của các chất;xác định nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy của một chất; xác định độ tan của chất rắn,lỏng, khí trong dung môi; xác định nồng độ của một dung dịch; xác định trạng tháicủa một chất,

- Kĩ năng quan sát thí nghiệm, nhận biết các hiện tượng chứng tỏ có sự hình

thành sản phẩm (phản ứng hóa học xảy ra): sự thay đổi nồng độ, màu sắc, mùi vị,

âm thanh, phát sáng, tỏa nhiệt, thu nhiệt, tạo chất kết tủa, chất dễ bay hơi, chấtkhí,

- Kĩ năng giải thích các hiện tượng thí nghiệm dựa vào kiến thức lí thuyết: mô

tả các hiện tương và thứ tự xảy ra, chứng minh bằng phản ứng hóa học nếu có, giảithích sự thành công hoặc không thành công của thí nghiệm, tìm nguyên nhân, giảipháp khắc phục,

- Kĩ năng vận dụng kiến thức và thực hành hóa học vào thực tiễn đời sống, sản

xuất, nông nghiệp, công nghiệp, sức khỏe, môi trường,

- Kĩ năng chế tạo một số dụng cụ thí nghiệm đơn giản và thiết kế, sử dụng các

thí nghiệm mô phỏng trên máy tính có ứng dụng trong học tập và trong cuộc sống.

1.2 Bài tập hóa học thực nghiệm có sử dụng hình vẽ, sơ đồ và đồ thị

1.2.2 Phân loại bài tập hóa học có sử dụng hình vẽ, sơ đồ và đồ thị

Bài tập hóa học có sử dụng hình vẽ, sơ đồ và đồ thị theo chúng tôi thì chia làm

2 loại:

- Bài tập có hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng, đồ thị trong đề bài

- Bài tập có sử dụng hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng, đồ thị để giải

Trong luận văn này, chúng tôi chỉ đề cập đến dạng bài tập có sử dụng hình vẽ,

sơ đồ, đồ thị trong đề bài

Bài tập có hình vẽ, sơ đồ, đồ thị trong đề bài bao gồm các dạng bài như sau:

- Bài tập có hình vẽ, sơ đồ, đồ thị chứa đầy đủ các thông tin để tổ chức cho HSquan sát, khai thác thông tin, hình thành kiến thức mới

- Bài tập có hình vẽ, sơ đồ, đồ thị chưa đầy đủ các thông tin hoặc không chúthích yêu cầu HS bổ sung cho hoàn chỉnh

- Bài tập có hình vẽ, sơ đồ, đồ thị chưa đúng để HS kiểm tra, chỉnh lí

1.2.3 Vai trò của bài tập hóa học có sử dụng hình vẽ, sơ đồ, đồ thị

Hoá học là môn học vừa lí thuyết vừa thực nghiệm, ngoài thực nghiệm của PTNcòn có thực nghiệm của sản xuất hoá học HV, SĐ, ĐT là ngôn ngữ diễn tả rất hiệuquả và ngắn gọn bản chất của thực tiễn hoá học, vì thế sẽ giúp HS dễ gắn lí thuyếtvới thực tế, vận dụng lí thuyết vào thực tế Hơn nữa, sử dụng HV, SĐ, ĐT sẽ tạođiều kiện cho HS vận động nhiều giác quan, phát huy tính tích cực, tự lực, chủđộng, sáng tạo của HS Do đó, ngoài những tác dụng chung của BTHH, các BT về

HV, SĐ, ĐT còn có những tác dụng thiết thực khác

1.2.3.1.Bài tập có sử dụng hình vẽ

Hiện nay, BT bằng hình vẽ còn quá ít do vậy cũng ít được sử dụng Đây là dạng

BT mang tính trực quan, sinh động gắn liền với kiến thức và kỹ năng thực hành HH

BT có sử dụng hình vẽ có tác dụng:

- Mô tả, thay thế những thí nghiệm khó, phức tạp, hoặc điều kiện thực tế khôngthể tiến hành được từ đó giúp HS dễ tái hiện và vận dụng kiến thức

15

- Giúp HS hình dung được những vật quá nhỏ bé hoặc quá lớn, hoặc không thểđến gần để HS dễ tiếp thu và nhớ lâu.

- Giúp HS rèn luyện kỹ năng vẽ hình

- Giúp HS phát triển kỹ năng quan sát, phân tích, tổng hợp, suy đoán

- Rèn luyện năng lực quan sát cho HS, là cơ sở để HS tư duy

- Kiểm tra kiến thức kỹ năng thực hành của HS

- Giúp GV tiết kiệm thời gian do không phải mô tả, giải thích dài dòng

- Gây chú ý cho HS

- Bài giảng hấp dẫn, HS hứng thú học tập, nâng cao kết quả học tập của HS

1.2.3.2 Bài tập có sử dụng sơ đồ

Bài tập có sử dụng sơ đồ có tác dụng:

- Trình bày kiến thức cô động, khái quát, gây được sự chú ý cho HS

- Dễ củng cố, hệ thống kiến thức cho HS, từ đó giúp HS dễ nhớ và nhớ lâu

- Giúp GV tiết kiệm thời gian

- Giúp HS giải nhanh một số dạng BT như: nhận biết, tinh chế, tách chất, lập sơ

đồ điều chế một chất, lập sơ đồ chuyển hoá các chất, hay thiết lập mối liên hệ giữacác chất,

- Nâng cao hiệu quả bài lên lớp

1.2.3.3 Bài tập có sử dụng đồ thị

Bài tập có sử dụng đồ thị hiện nay rất ít, do đó cũng rất ít được sử dụng, bài tập

có sử dụng đồ thị có tác dụng:

- Giúp HS tái hiện được một số quá trình hoá học

- Giúp HS phát triển kỹ năng quan sát, suy đoán

- Hình thành phương pháp giải một số dạng BT như BT về CO2/SO2 tác dụngvới Ca(OH)2/Ba(OH)2, muối Al3+/Zn2+ tác dụng với dung dịch OH-, từ đó giảinhanh các BT dạng này, nhất là những BT trắc nghiệm

1.3 Thực trạng việc sử dụng bài tập hóa học thực nghiệm có liên quan đến hình vẽ, sơ đồ và đồ thị trong dạy học hóa học ở trường trung học phổ thông

1.3.1 Mục đích điều tra

Để nắm bắt tình hình sử dụng bài tập hóa học thực nghiệm có liên quan đếnhình vẽ, sơ đồ và đồ thị trong dạy học hóa học ở trường trung học phổ thông

1.3.2 Nội dung điều tra

Gồm các nội dung được thể hiện trong bảng (1.1- 1.2)

1.3.3 Đối tượng điều tra

GV và HS thuộc các trường THPT Hà Huy Tập, THPT Cẩm Xuyên, THPTCẩm Bình, THPT Nguyễn Đình Liễn trên địa bàn huyện Cẩm Xuyên - Tỉnh Hà

1.3.4 Phương pháp điều tra

Phát phiếu điều tra cho GV và HS của 4 trường trên và xử lí kết quả

1.3.5 Kết quả điều tra

Sau khi phát phiếu trưng cấu ý kiến cho 24 GV dạy hóa học và 378 HS ở 4 trường THPT của huyện Cẩm Xuyên tỉnh thành và thu lại, chúng tôi đã thống kê ý kiến của các GV và HS về một số nội dung như sau:

Thường xuyên Ít sử dụng

SĐ, ĐT trong các hoạt

động dạy học hóa học?

Từ kết quả trên chúng tôi nhận thấy, hầu hết GV (75%) đều cho rằng số lượng

BT có sử dụng HV, SĐ, ĐT hiện nay ít và việc bổ sung là cần thiết (100%), và các

GV (73,6%) ít sử dụng dạng bài tập này trong hoạt động dạy học của mình

Sau khi phát phiếu trưng cầu ý kiến của 378 HS thuộc 4 trường thuộc huyệnCẩm Xuyên, tỉnh Hà Tĩnh chúng tôi thu được kết quả sau:

17

19 HS(5%)

359 HS(95%)

2 Thầy cô giáo có thường

57 HS(15%)

302 HS(80%)

75(20%)

265 HS(70%)

4 Đối với em, việc giải

các BT có HV, SĐ, ĐT

gặp khó khăn hay không?

302 HS(80%)

58 HS(16%)

18 HS(4%)

5 Việc bổ sung bài tập BT

có sử dụng HV, SĐ, ĐT

vào hệ thống BTHH phổ

thông hiện nay là

Rất cần thiết Cần thiết Không cần

75 HS(20%)

114 HS(30%)

189 HS(50%)

1.3.6 Đánh giá và thảo luận

Từ những kết quả trên chúng tôi nhận thấy:

Trong sách giáo khoa và sách bài tập, số lượng bài tập sử dụng HV, SĐ, ĐT là quá ít, trong các sách tham khảo, các đề thi càng hiếm hơn nữa, nhất là bài tập về hình vẽ và đồ thị

Nhiều giáo viên và HS rất hứng thú với mảng bài tập này, nhưng lại ngại dạy, ngại sưu tầm, ngại làm bài tập do không có thời gian và cũng hiếm khi cho thi

3 Bài tập hóa học có sử dụng HV, SĐ, ĐT Chúng tôi đã nghiên cứu về kháiniệm, phân loại, vai trò của dạng bài tập này

4 Thực trạng việc sử dụng bài tập có HV, SĐ, ĐT ở trường phổ thông Chúngtôi đã nêu lên mục đích, phương pháp và kết quả điều tra Qua điều tra chúng tôinhận thấy đa số GV (73,6%) ít sử dụng dạng bài tập này và 100% GV đều cho rằngđây là dạng BT cần được bổ sung trong hệ thống BTHH phổ thông

Những nội dung trên là cơ sở để chúng tôi nghiên cứu “Thiết kế và sử dụng hệ

thống bài tập thực nghiệm có liên quan đến hình vẽ, sơ đồ và đồ thị trong dạy học hóa học vô cơ ở trường trung học phổ thông”.

19

Điều kiện Yêu cầu

1 Hoạt động tư duy

2 Kĩ năng thực hành

Các sự kiện lí thuyết và thực nghiệm Các kết luận về lí thuyết và thực nghiệm

CHƯƠNG 2 THIÊT KẾ VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP HÓA HỌC THỰC NGHIỆM LIÊN

QUAN ĐẾN HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ VÀ ĐỒ THỊ TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC

VÔ CƠ Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 2.1 Cơ sở thiết kế bài tập hóa học thực nghiệm

Một BTHHTN có cấu tạo như sau:

Từ cấu trúc trên có thể suy ra có hai cơ sở quan trọng để thiết kế BTHHTN

- Cơ sở lí thuyết: bao gồm các nội dung hóa học cần kiểm tra

- Cơ sở thực nghiệm: bao gồm các nội dung thực nghiệm và các kĩ năng thực

hành cần kiểm tra

Như vậy, để thiết kế BTHHTN có thể xuất phát từ:

- Những kiến thức và kĩ năng cần kiểm tra

- Những sai lầm về lí thuyết và thực hành mà HS thường mắc phải

- Một số bài tập cơ bản có sẵn

2.2 Nguyên tắc thiết kế bài tập hóa học thực nghiệm

- Cần phải bám sát mục đích, yêu cầu của kiến thức.

- Các bài tập được sử dụng từ đơn giản đến phức tạp, từ dễ đến khó, chú ý đến

hoàn cảnh sống của HS và cơ sở vật chất của nhà trường

- Hệ thống bài tập cần phù hợp với khả năng, trình độ nhận thức của HS

- Hệ thống bài tập phải phát huy được tính tích cực nhận thức và khả năng tư

● Bước 1: Xác định cấu trúc hệ thống bài tập

● Bước 2: Phân tích mục tiêu dạy học

- Phân tích mục tiêu của chương, bài, từng nội dung trong bài để định hướng cho

việc thiết kế bài tập

- Nghiên cứu kĩ nội dung SGK, SBT, các tài liệu tham khảo và các vấn đề có liên

Hình 2.1: Mô tả phương pháp thu khí

quan đến nội dung đó

- Nghiên cứu đặc điểm, trình độ nhận thức của HS để thiết kế BT cho phù hợp

● Bước 3: Thu thập thông tin để xây dựng hệ thống bài tập

- Các bài tập trong SGK, SBT hóa học trung học phổ thông

- Bài tập trong các sách tham khảo, báo, tạp chí

- Các thông tin trên mạng internet,

● Bước 4: Tiến hành soạn thảo

- Soạn từng bài tập

- Xây dựng phương án giải bài tập

- Dự kiến các tình huống, những sai lầm của HS có thể xảy ra khi HS giải bài tập vàcách khắc phục

- Sắp xếp các bài tập thành từng loại theo cấu trúc đã đề ra

● Bước 5: Lấy ý kiến của đồng nghiệp và chỉnh sửa

2.4 Hệ thống bài tập thiết kế

2.4.1 Bài tập thực nghiệm liên quan đến hình vẽ

2.4.1.1 Dạng bài tập về tính chất vật lí

Bài 1 Mô tả một số phương pháp thu khí vào ống nghiệm thường được tiến

hành trong phòng thí nghiệm như hình vẽ ( hình 2.1):

Hãy cho biết phương pháp A, B, C mô tả như hình có thể để áp dụng thu được những khínào trong số các khí sau: H2, O2, N2, Cl2, HCl, NH3, SO2, H2S, CO2 Giải thích?

Phân tích

Phương pháp Thu khí có tính chất Kết quả thu được khí

(A) nặng hơn không khí O2, Cl2, HCl, SO2, H2S,CO2

Chậu 1 Chậu 2 Chậu 3

Hình 2.2: Mô tả quá trình hòa tan của chất khí

hình vẽ, kĩ năng thu khí Giúp HS nhận ra được những khí không tan trong nước thìthu bằng cách gì, những khí nhẹ hơn không khí thì thu ra sao Từ đó các em có cáchnhìn tổng quát về cách thu khí

Bài 2 : Có ba ống nghiệm không nhãn, mỗi ống chứa 1 trong ba chất khí SO2,

O2, HCl không màu Úp các ống nghiệm vào các chậu nước và thu được kết quả nhưhình vẽ dưới đây (hình 2.2):

- -

- -

a) Khí trong ống nghiệm C tan trong nước tốt nhất

b) Khí trong ống nghiệm A là O2, trong B là SO2, trong C là HCl

c) Nếu thay nước ở chậu thứ hai bằng dung dịch NaOH thì thấy nước dâng cao,

do SO2 là một oxit axit có thể tác dụng với dung dịch NaOH

SO2 + NaOH → NaHSO3

Hay : SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O

Nhận xét:

Thông qua bài tập này nhằm mục đích:

- Kiểm tra khả năng vận dụng kiến thức đã có của HS: khí hiđroclorua tan rấtnhiều trong nước (ở 20oC, 1 thể tích nước hòa tan gần 500 thể tích khí HCl), khí

SO2 tan nhiều trong nước (ở 20oC, 1 thể tích nước hòa tan được 40 thể tích khí SO2),khí oxi tan ít trong nước (ở 20oC, 1 thể tích nước hòa tan được 0,031 thể tích khíoxi)

- Rèn luyện kĩ năng quan sát, phân tích

- Rèn luyện kĩ năng tiến hành thí nghiệm, kĩ năng thiết kế, lập sơ đồ sản xuất,tinh chế các chất

Bài 3 Tiến hành một thí nghiệm như hình vẽ (hình 2.3): bình cầu chứa khí A

22

Từ đó các em suy ra:

a) Với B là H2O thì ta thấy NH3, HCl tan rất mạnh trong nước nên thỏa mãn

b) Với dung dịch NaOH thì các chất HCl, CO2, SO2, H2S, Cl2 đều phản ứng vớiNaOH nên thỏa mãn

c) Với dung dịch Br2 trong nước thì SO2, H2S phản ứng nên thỏa mãn

Nhận xét:

Thông qua bài tập này giúp HS rèn luyện kĩ năng quan sát hiện tượng Phân biệtđược sự làm giảm số mol khí là do 2 nguyên nhân (chất đó hòa tan vào dung môihoặc chất đó tác dụng với dung dịch) Cũng cố lại tính tan và tính chất hóa học củacác chất Giải thích được hiện tượng xảy ra dựa vào sự thay đổi áp suất

Bài 4 Hình vẽ dưới đây (hình 2.4) mô tả hình ảnh quan sát được khi dẫn khí A đi từ

từ qua bình lọc khí chứa chất lỏng B:

b a

Hãy cho biết hình ảnh nào (a hay b) quan sát được khi:

Hình 2.5: Mô tả quá trình pha loãng axit H2SO4

H2SO4 đặc

H2SO4 đặcH2O

H2OĐũa thủy tinh

a) A là NH3, B là H2O

b) A là HCl, B là H2O

c) A là NH3, B là H2SO4 đặc

d) A là HCl, B là H2SO4 đặc

e) A là Cl2, B là dung dịch NaCl bão hòa

f) A là SO2, B là dung dịch Br2 trong dung môi CCl4

Phân tích

Để giải bài tập này HS phải có kĩ năng phân tích hiện tượng bình a và b nhưsau: ở bình a là do khí A tan mạnh trong B làm giảm áp suất ở phần bên trái củabình lọc và chất lỏng B bị đẩy từ phía bên phải sang bên trái, ngược lại ở bình b dokhí A không tan trong khí B nên áp suất tăng lên đẩy chất lỏng sang phần bên phải.Sau đó HS chỉ cần phân tích khí nào tan được và không tan được trong chất nào thìtìm ra đáp án đúng:

Từ kết quả phân tích dễ dàng suy ra:

- Hình a tương ứng với các trường hợp a, b, c

- Hình b tương ứng các trường hợp d, e, f

Nhận xét

Thông qua bài tập này giúp HS rèn luyện kĩ năng quan sát và phân tích hiệntượng Biết được khả năng hòa tan của các chất trong các chất lỏng khác nhau Giảitích được hiện tương xảy ra dựa vào sự thay đổi áp suất

Bài 5 Hình vẽ sau (hình 2.5) mô tả quá trình pha loãng axit H2SO4

Hình nào (a) hay (b) mô tả đúng quá trình pha loãng axit H2SO4 đặc? Hãy giảithích?

Chậu 1 Chậu 2 Chậu 3

Hình 2.6: Mô tả quá trình hòa tan của chất khí

Hình 2.7: Phương pháp thu khí HCl trong PTN 1)

Nếu trường hợp b) thì do lượng nước nhiều và lượng axit cho vào từ từ nênlượng nhiệt tỏa ra và lan tỏa ra nước làm cho nước không bị bắn Do vậy trường hợpb) là an toàn nhất

Nhận xét:

Qua bài tập này sẻ giúp HS rèn luyện kiến thức, kĩ năng thực hành, kĩ năng phachế axit H2SO4 đặc sao cho đúng và an toàn nhất Hình thành ở HS tính cẩn thận,chính xác, tác phong khoa học Giáo dục HS tính gây bỏng nặng của axit sunfuricđặc

Bài 6 Có ba ống nghiệm không nhãn, mỗi ống chứa 1 trong ba chất khí SO2,

O2, HCl không màu Úp các ống nghiệm vào các chậu nước và thu được kết quả nhưhình vẽ dưới đây (hình 2.6):

- -

- -

Để làm được bài tập này HS cần nắm vững khả năng hòa tan trong nước của

SO2, HCl, O2 là như thế nào Và ta thấy do khả năng phân cực giảm từ HCl > SO2

> O2 nên khả năng hòa tan trong nước cũng giảm HCl > SO2 > O2 dẫn tới mựcnước trong ống nghiệm đựng HCl là cao nhất và thấp nhất là O2

Đáp án: C.

Bài 7 Trong các hình vẽ sau (hình 2.7):

Hình vẽ dùng để thu khí HCl trong phòng thí nghiệm là

25

Hình 2.8: Mô tả phương pháp thu khí

C)

A Hình 1 B Hình 2. C Hình 3 D Hình 4

Phân tích:

Dựa vào tính chất vật lí và hóa học của khí HCl

-Nặng hơn không khí, không tác dụng với không khí

-Tan nhiều trong nước

Từ đó HS thấy rằng phương pháp thu khí HCl trong phòng thí nghiệm làphương pháp đẩy không khí

Đáp án: B

Bài 8 Các chất khí điều chế trong phòng thí nghiệm thường được thu theo

phương pháp đẩy không khí (cách 1, cách 2) hoặc đầy nước (cách 3) như các hình

vẽ dưới đây (hình 2.8):

Có thể dùng cách nào trong 3 cách trên để thu khí NH3?

A Cách 1 B Cách 2. C Cách 3 D Cách 2 và 3

Phân tích

Dựa vào tính chất vật lí và tính chất hóa học của khí NH3

- Nhẹ hơn không khí, không tác dụng với không khí

-Tan nhiều trong nước

Từ đó HS thấy rằng phương pháp thu khí NH3 trong phòng thí nghiệm làphương pháp đẩy không khí

→ Đáp án: B.

Bài 9 Tiến hành một thí nghiệm như hình vẽ (hình 2.9): bình cầu chứa khí X có

cắm ống dẫn khí vào cốc đựng nước Khi mở khóa K, chất lỏng phun vào bình cầu

Hình 2.10: Mô tả quá trình hòa tan chất khí

Đáp án:C

Bài 10 Tiến hành một thí nghiệm như hình vẽ (hình 2.10): bình cầu chứa khí X

có cắm ống dẫn khí vào cốc đựng dung dịch KOH Khi mở khóa K, chất lỏng phunvào bình cầu

Bài 11 Tiến hành một thí nghiệm như hình vẽ (hình 2.11): bình cầu chứa khí X

có cắm ống dẫn khí vào cốc đựng dung dịch Br2 trong nước Khi mở khóa K, chấtlỏng phun vào bình cầu

27

Hình 2.11

Hình 2.11: Mô tả quá trình hòa tan chất khí

Cl2 K

Bài 12 Hình vẽ dưới đây (hình 2.12) mô tả hình ảnh quan sát được khi dẫn khí A và

B đi từ từ qua bình lọc khí chứa H2O:

ba

Các khí A, B lần lượt là

Phân tích:

- Ở bình a nước dâng lên ở phần bên trái dẫn đến khí A tan nhiều trong nước

- Ở bình b nước dâng lên ở phần bên phải dẫn đến khí B tan ít trong nước

→ Đáp án: B.

2.4.1.2 Dạng bài tập liên quan đến tính chất hóa học.

Bài 13 Cho bộ dụng cụ thí nghiệm như hình vẽ sau (hình 2.13):

a) Viết PTHH điều chế clo

S Bông

dd Pb(NO3)2 H2

Hình 2.14

Hình 2.14: Thí nghiệm nghiên cứu phản ứng giữa H2 và S

b) Khi mở khóa K sẽ có hiện tượng gì xảy ra Hãy giải thích hiện tượng và viếtPTHH của phản ứng xảy ra

Phân tích:

a) MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + H2O

b) Khi mở khóa K thì khí clo sẻ tiếp xúc với quỳ ẩm, ban đầu quỳ ẩm chuyển màu đỏ

do tạo axit mạnh HCl, nhưng sau đó mất màu do tạo HClO có tính tẩy màu

PTPƯ: Cl2 + H2O  HCl + HClO

Nhận xét: Bài tập này nhằm mục đích rèn luyện kĩ năng tiến hành thí nghiệm, kĩ

năng quan sát, phân tích HS giải thích được vì sao nước clo có tính tẩy màu

Bài 14: Cho bộ dụng cụ thí nghiệm sau (hình 2.14) là thiết bị thí nghiệm dùng

để nghiên cứu phản ứng giữa hiđro và lưu huỳnh

Đun nóng chảy lưu huỳnh ở ống hình trụ thứ nhất rồi dẫn luồng khí H2 đi qua.Hãy giải thích tại sao:

a) Trước khi đun nóng chảy lưu huỳnh cần thổi một luồng khí H2 qua ốngnghiệm?

b) Ở cốc đựng dung dịch Pb(NO3)2 có kết tủa màu đen xuất hiện?

c) Đun nóng đồng thời cả ống hình trụ thứ hai, hãy giải thích tại sao:

- Lượng kết tủa đen ở cốc đựng dung dịch Pb(NO3)2 giảm?

- Trên lớp bông trắng có xuất hiện chất bột màu vàng?

H2S + Pb(NO3)2 → PbS↓(đen) + 2HNO3

- Lượng kết tủa đen giảm là do lượng H2S tạo ra bị phân hủy một phần:

29

FeS HCl

Hình 2.15: Thí nghiệm oxi hóa khí H2S

Bài 15: Người ta làm thí nghiệm oxi hóa khí H2S theo hình vẽ minh họa dướiđây (hình 2.15)

Hãy giải thích tại sao khi ta đưa bình cầu chứa nước lạnh lại gần ngọn lửa của

H2S đang cháy thì ở đáy bình cầu có xuất hiện lớp bột màu vàng, và khi ta đưa bìnhcầu ra xa ngọn lửa thì không thấy có lớp bột màu vàng xuất hiện mà có khí mùi xốc

- Ngưng tụ hơi lưu huỳnh

Khi đưa bình cầu lại gần ngọn lửa xảy ra sự oxi hóa không hoàn toàn H2S, theophương trình sau:

Bài 16 Cho thí nghiệm như hình vẽ (hình 2.16)

Hiện tượng xảy ra khi cho từ từ dung dịch H2SO4 đặc (a) vào cốc đựng đường (b)?

Phân tích:

Lúc đầu xảy ra hiện tượng đường chuyển thành màu đen, sau đó sủi bọt khí vàtràn lên

Nguyên nhân: H2SO4 đặc có tính háo nước, nó sẻ lấy hết nước của hợp chất hữu

cơ và chỉ còn lại cacbon (đen) Sau đó cacbon sẻ tác dụng với axit tạo ra khí SO2 ,

CO2 và đẩy đường lên

Bài 17: Hình vẽ sau (hình 2.17) mô tả thí nghiệm so sánh hoạt động hóa học

giữa clo, brom, iot

Mở khóa chứa dung dịch HCl đặc vào dung dịch KMnO4 Hơ nhẹ ngọn lửa đèncồn chỗ có miếng bông tẩm dung dịch KI

Nêu hiện tượng xảy ra trong ống hình trụ và trong ống nghiệm chứa dung dịch

31 b)

a)

KMnO4

Bông tẩm dd KI Bông tẩm dd KBr

hồ tinh bột Nhận xét , rút ra kết luận và cho biết vai trò của dung dịch NaOH đặc

Phân tích:

Sau một thời gian ngắn, ở đoạn thứ nhất của ống hình trụ xuất hiện màu vànglục của khí clo, đoạn thứ hai có màu nâu của brom, đoạn thứ ba có màu tím của iot.Dung dịch trong ống nghiệm 2 xuất hiện màu xanh do iot đã làm xanh hồ tinh bột

- Không tẩm quá nhiều dung dịch KBr và KI vào các núm bông để tránh hiệntượng dung dịch còn dư chảy theo thành ống thủy tinh hình trụ

- Các núm bông phải được đặt vừa khít trong ống thủy tinh sao cho các khí clo,brom mới xuất hiện không dễ dàng lọt qua được

- Các đầu ống dẫn khí được nhúng trong dung dịch chứa trong ống nghiệm cónhánh

- Dùng dung dịch hồ tinh bột loãng

- Dung dịch NaOH đặc chứa trong cốc thủy tinh dùng hòa tan lượng halogen còn

dư để tránh độc hại cho giáo viên và HS

Hình 2.19: Thí nghiệm phản ứng giữa lưu huỳnh với hiđro

Zn +HCl

dd Pb(NO3)22

1

Hình 2.20: Thí nghiệm phản ứng giữa lưu huỳnh với hiđro

Zn +HCl

dd Pb(NO3)22

1

S S

Hiện tượng quan sát được là

A giấy quỳ chuyển sang màu xanh rồi mất màu

B giấy quỳ chuyển sang màu đỏ rồi mất màu

C giấy quỳ mất màu rồi chuyển sang màu xanh

D giấy quỳ mất màu rồi chuyển sang màu đỏ

Phân tích:

Dựa vào tính chất hóa học của khí clo ta thấy khí clo khi gặp nước sẻ xảy raphản ứng: Cl2 + H2O ⇔ HCl + HClO Trong đó HCl là axit mạnh còn HClO cótính tấy màu, dẫn tới khi dẫn luồng khí clo đi qua giấy quỳ ẩm thì giấy quỳ chuyểnsang màu đỏ rồi mất màu

→ Đáp án:B.

Bài 19 Cho phản ứng giữa lưu huỳnh với hiđro như hình vẽ sau (hình 2.19),

trong đó ống nghiệm 1 để tạo ra H2, ống nghiệm thứ 2 dùng để nhận biết sản phẩmtrong ống

Hiện tượng quan sát được trong ống nghiệm 2 là:

A Có kết tủa đen của PbS B Dung dịch chuyển sang màu vàng do S tan vào nước

C Có kết tủa trắng của PbS D Có cả kết tủa trắng và dung dịch vàng xuất hiện

Hình 2.21: Thí nghiệm phản ứng giữa lưu huỳnh với hđro

Zn +HCl

dd Pb(NO3)22

1 S

H2O

FeS HCl

Hình 2.22: Thí nghiệm tính oxi hóa của H2S

Phản ứng xảy ra trong ống nghiệm nằm ngang là:

A Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 B H2 + S → H2S

C H2S + Pb(NO3)2 → PbS↓ + 2HNO3 D 2HCl + Pb(NO3)2 → PbCl2↓ + 2HNO3

Đáp án: B.

Bài 21 Cho thí nghiệm như hình vẽ (hình 2.21):

Phản ứng xảy ra trong ống nghiệm 1 là:

Hiện tượng quan sát được khi đưa bình cầu chứa nước lại gần ngọn lửa là

A có lớp bột màu đen bám ở bình cầu B có lớp bột màu vàng bám ở bình cầu

C không có hiện tượng gì D có lớp bột màu trắng bám ở bình cầu.

Đáp án: B.

Bài 23 Cho hình vẽ sau (hình 2.23):