(Luận văn thạc sĩ) bồi dưỡng năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh giỏi THPT thông qua dạy học chủ đề chuẩn độ

Xuất phát tử những lý do trên, tôi chọn đề tài: “Bồi dưỡng năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh giỏi THPT thông qua dạy học chủ đề chuẩn độ” Với hi vọng đây sẽ là một tài liệu tham kh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

-*** -

PHAN KHÁNH PHONG

BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC TƯ DUY SÁNG TẠO CHO HỌC SINH GIỎI TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THÔNG QUA DẠY HỌC CHỦ ĐỀ CHUẨN ĐỘ

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM HOÁ HỌC

HÀ NỘI - 2016

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

-*** -

PHAN KHÁNH PHONG

BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC TƯ DUY SÁNG TẠO CHO HỌC SINH GIỎI TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THÔNG QUA DẠY HỌC CHỦ ĐỀ CHUẨN ĐỘ

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM HOÁ HỌC

CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC

(BỘ MÔN HÓA HỌC)

Mã số: 60.14.01.11

Cán bộ hướng dẫn: TS Vi Anh Tuấn

HÀ NỘI - 2016

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành được luận văn này, Em xin chân thành cám ơn sâu sắc tới Ban Giám hiệu, tập thể các Thầy Cô giáo và cán bộ trường Đại học Giáo dục – Đại học Quốc gia Hà Nội đã tạo điều kiện, giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu luận văn

Đặc biệt, tôi xin chân thành cảm ơn TS.Vi Anh Tuấn, đã tận tình hướng dẫn, tạo mọi điều kiện trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn này

Xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo và các em học sinh trường THPT Chuyên Tuyên Quang – tỉnh Tuyên Quang, trường THPT Hoàng Văn Thụ – tỉnh Hòa Bình, đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện để tôi hoàn thành luận văn này

Cuối cùng, xin cám ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã giúp đỡ, động viên tôi hoàn thiện luận văn này

Tuyên Quang, tháng 10 năm 2016

TÁC GIẢ

PHAN KHÁNH PHONG

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU……….………… …1

1 Lý do chọn đề tài……… ……….………1

2 Mục đích nghiên cứu……….……….……… 2

3 Khách thể và đối tượng nghiên cứu……… 2

3.1 Khách thể nghiên cứu……… …… ……… 2

3.2 Đối tượng nghiên cứu……… ….……… 2

4 Câu hỏi và giả thuyết nghiên cứu……… ………… 3

4.1 Câu hỏi nghiên cứu……….………… 3

4.2 Giả thuyết nghiên cứu……….……… 3

5 Nhiệm vụ nghiên cứu……….……… 3

6 Phạm vi nghiên cứu……… 3

7 Phương pháp nghiên cứu……… 3

7.1 Phương pháp nghiên cứu lý luận……….……… 3

7.2 Phương pháp thực nghiệm……… …… 4

7.3 Các phương pháp toán học……….….…… 4

8 Kết quả nghiên cứu………… … ……….…… 4

9 Cấu trúc luận văn……… …… …… 4

Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI……… 5

1.1 Lịch sử nghiên cứu…… ……… …… …… 5

1.1.1 Trên thế giới……… ….…… 5

1.1.2 Tình hình nghiên cứu ở trong nước……… ….…… 5

1.2 Một số vấn đề lý luận về tư duy và tư duy sáng tạo…… ………….….… 6

1.2.1 Khái niệm về tư duy……… ………….…… 6

1.2.2 Khái niệm về sáng tạo……… ……….….… 7

1.2.3 Bản chất của quá trình tư duy sáng tạo……… …… 7

1.2.4 Đặc điểm của quá trình tư duy sáng tạo……… ………….……… 8

1.3 Tổng quan về năng lực……… 9

1.3.1 Đổi mới chương trình giáo dục phổ thông theo định hướng tiếp cận năng lực……… ……… 9

1.3.2 Khái niệm năng lực……….… 10

1.3.3 Cấu trúc của năng lực……….…….… 10

1.3.4 Năng lực chung và năng lực chuyên biệt môn Hóa học……… …….…… 11

1.3.4.1 Năng lực chung và năng lực chuyên biệt……….….… 11

1.3.4.2 Năng lực chuyên biệt môn Hóa học ……… …… 12

1.4 Năng lực tư duy sáng tạo……… … 13

1.4.1 Khái niệm về năng lực tư duy sáng tạo……….……… 13

1.4.2 Các biểu hiện của năng lực tư duy sáng tạo ……… ……13

1.4.3 Các biện pháp phát triển năng lực tư duy sáng tạo……….14

1.5 Lý luận về bồi dưỡng học sinh giỏi ở trường THPT Chuyên …… ………15

1.5.1 Quan niệm về học sinh giỏi ……… ………….15

1.5.2 Tầm quan trọng của việc bồi dưỡng học sinh giỏi……… 15

1.5.3 Những phẩm chất và năng lực của học sinh giỏi hóa học ……… 16

1.6 Lý luận về dạy học theo chủ đề ……… ………17

1.6.1 Khái niệm về dạy học theo chủ đề ……….………17

1.6.2 Ý nghĩa dạy học theo chủ đề ……… 17

1.7 Cơ sở thực tiễn ……….18

1.7.1 Nhiệm vụ điều tra ……….………… 18

1.7.2 Nội dung điều tra ………18

1.7.3 Đối tượng điều tra ……… …………18

1.7.4 Phương pháp điều tra ……….…………18

1.7.5 Kết quả điều tra ……… 19

Chương 2: THIẾT KẾ CHỦ ĐỀ CHUẨN ĐỘ BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HỌC SINH 22

2.1 Phân tích mục tiêu, nội dung chủ đề chuẩn độ ………22

2.1.1 Mục tiêu chương trình chuẩn độ ……… ….22

2.1.2 Nội dung chương trình chuẩn độ ……… ….22

2.2 Xây dựng nội dung chủ đề các phương pháp chuẩn độ ……… 23

2.3 Một số biện pháp sử dụng chủ đề chuẩn độ nhằm phát triển năng lực tư duy sáng tạo ……… ….74

2.3.1 Biện pháp 1: Tạo lập môi trường sáng tạo trong lớp học ……… 74

2.3.2 Biện pháp 2: thiết kế các chủ đề tự học có hướng dẫn theo tiểu modun… 75

2.3.3 Biện pháp 3: Sử dụng bài tập về nhà ……….……….76

2.3.4 Biện pháp 4: Sử dụng các bài tập có nhiều cách giải ……… 77

2.4 Giáo án thực nghiệm sư phạm ……… ……….78

2.4.1 Giáo án chủ đề 1 ……….78

2.4.2 Giáo án chủ đề 4 ……….………89

2.5 Thiết kế bộ công cụ đánh giá NLTDST ……… 95

Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM……… … 98

3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm ……….……….….98

3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm ……… ……… 98

3.3 Nội dung và kế hoạch thực nghiệm sư phạm ……… 98

3.3.1 Nội dung thực nghiệm sư phạm ……… ……… …98

3.3.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm ……… ….98

3.3.2.1 Chọn đối tượng thực nghiệm ……….… ……98

3.3.2.2 Tổ chức thực nghiệm sư phạm ……….… 99

3.4 Kết quả và đánh giá thực nghiệm sư phạm ……….…99

3.4.1 Cách xử lí kết quả các bài kiểm tra trong thực nghiệm sư phạm ………… 99

3.4.1.1 Đánh giá định tính 99

3.4.1.2 Đánh giá định lượng 99

3.4.2 Phương pháp xử lý kết quả thực nghiệm ………… ……… 99

3.4.3 Kết quả các bài kiểm tra trong thực nghiệm sư phạm ……… 100

3.4.4 Phân tích kết quả bài kiểm tra ……… 102

Kết luận và khuyến nghị ……… 104

1 Kết luận ……… ……….……… 104

2 Khuyến nghị ……… ……… 104

Tài liệu tham khảo ……… 106

Phụ lục ……… 108

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Các năng lực chuyên biệt đối với môn Hóa học ……….12

Bảng 1.2 Kết quả điều tra nhận thức của GV về việc phát triển năng lực tư duy sáng tạo trong bồi dưỡng HSG ……….19

Bảng 1.3 Kết quả điều tra tình hình rèn luyện NLTDST của học sinh………20

Bảng 2.1 Một số chất chỉ thị axit bazơ………24

Bảng 2.2 Một số dd đệm thường được sử dụng ……….38

Bảng 2.3 Một số chất chỉ thị oxi hóa – khử……….62

Bảng 3.1 Đối tượng và địa bàn thực nghiệm sư phạm ……… 98

Bảng 3.2: Bảng phân bố tần số kết quả các bài kiểm tra ……… 100

Bảng 3.3: Bảng phân bố tần suất các bài kiểm tra ……….………… 100

Bảng 3.4: Bảng phân bố tần suất luỹ tích các bài kiểm tra ………… …………101

Bảng 3.5: Phân loại kết quả học tập của học sinh (%) ……….101

Bảng 3.6: Bảng tổng hợp các tham số đặc trưng của các bài kiểm tra ………….102

DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Đường cong chuẩn độ dd HCl 0,1M bằng dd NaOH 0,1M……… 25

Hình 2.2 Đường cong chuẩn độ dd CH3COOH 0,1M bằng dd NaOH 0,1M … 27

Hình 2.3 Đường cong chuẩn độ dd NH3 0,1M bằng dd HCl 0,1M ……… 28

Hình 2.4 Đường chuẩn độ 10 ml dd H3PO4 0,1M bằng dd NaOH 0,1M 30

Hình 2.5 Đường cong chuẩn độ 10 ml dd Na2CO3 0,1M bằng 10 ml dd HCl 0,1M……… 31

Hình 2.6 Đường cong chuẩn độ 100 ml dd Mg2+ bằng dd EDTA cùng nồng độ ở pH =10 ……… 44

Hình 2.7 Đường chuẩn độ Cl-, Br-, I- 0,1M bằng dd Ag+ 0,1M ……… 51

Hình 2.8 Đường chuẩn độ 100 ml Fe2+ 0,1M bằng Ce4+ 0,1M……… 58

Hình 2.9 Đường chuẩn độ dd Fe2+ 0,1M bằng dd Cr2O72- 0,0167M (pH = 0)……60

Hình 3.1: Đồ thị biểu diễn đường luỹ tích bài kiểm tra số 1……… 101

Hình 3.2: Đồ thị biểu diễn đường luỹ tích bài kiểm tra số 2 ………101

Hình 3.3: Đồ thị phân loại kết quả học tập của học sinh qua bài kiểm tra số 1 102 Hình 3.4: Đồ thị phân loại kết quả học tập của học sinh qua bài kiểm tra số 2 …102

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Chiến lược phát triển kinh tế - xã hội 2011 – 2020 của Đảng ta xác định trong

10 năm tới, đến năm 2020, chúng ta phải tạo được nền tảng để Việt Nam trở thành nước công nghiệp theo hướng hiện đại Để thực hiện được điều đó thì ba đột phá trong việc thực hiện chương trình hành động quốc gia đó là: thể chế, hạ tầng kĩ thuật

và chất lượng nhân lực Cả ba đột phá đó đều rất cần nhân tài, do đó phải nỗ lực đầu

tư cho giáo dục và đào tạo Như vậy, vấn đề bồi dưỡng nhân tài nói chung, đào tạo học sinh giỏi, học sinh chuyên nói riêng đã và đang được Đảng và nhà nước đầu tư hướng đến

Trong hội nghị toàn quốc các trường THPT chuyên, Phó Thủ tướng, nguyên

Bộ trưởng Bộ GD&ĐT Nguyễn Thiện Nhân nhấn mạnh: “Hội nghị được tổ chức nhằm tổng kết kết quả đạt được, những hạn chế, bất cập, đồng thời đề ra mục tiêu, giải pháp nhằm xây dựng, phát triển các trường THPT chuyên thành hệ thống các trường THPT chuyên chất lượng cao làm nhiệm vụ phát hiện, bồi dưỡng tài năng trẻ, đáp ứng yêu cầu phát triển đất nước trong thời kỳ đổi mới và hội nhập” Hệ thống các trường THPT chuyên đã đóng góp quan trọng trong việc phát hiện, bồi dưỡng học sinh năng khiếu, tạo nguồn nhân lực chất lượng cao cho đất nước, đào tạo đội ngũ học sinh có kiến thức, có năng lực tự học, tự nghiên cứu, đạt nhiều thành tích cao góp phần quan trọng nâng cao chất lượng và hiệu quả giáo dục phổ thông

Tuy nhiên một trong những hạn chế, khó khăn của hệ thống các trường THPT chuyên trong toàn quốc đang gặp phải đó là chương trình, sách giáo khoa, tài liệu cho môn chuyên còn thiếu, chưa cập nhật và liên kết giữa các trường Bộ Giáo Dục và Đào tạo chưa xây dựng được chương trình chính thức cho học sinh chuyên nên để dạy cho học sinh, giáo viên phải tự tìm tài liệu, chọn giáo trình phù hợp, phải tự xoay

sở để biên soạn, cập nhật giáo trình

Nội dung chương trình thi học sinh giỏi quốc gia và học sinh hỏi quốc tế gồm nhiều mảng kiến thức vô cùng rộng lớn Đặc biệt là kiến thức giành cho học sinh chuyên hóa Trong đó các nội dung thi về các phương pháp chuẩn độ là một nội dung rất quan trọng Phần này thường xuyên có mặt trong các đề thi học sinh giỏi khu vực, Olympic, học sinh giỏi quốc gia, quốc tế Tuy nhiên, trong thực tế giảng dạy ở trường trung học phổ thông nói chung và trường trung học phổ thông chuyên nói riêng, việc dạy học kiến thức về chuẩn độ gặp một số khó khăn như:

- Nội dung kiến thức lý thuyết về chuẩn độ trong tài liệu giáo khoa giành cho học sinh chuyên hóa còn sơ sài chưa đủ để trang bị cho học sinh Bài tập trong tài liệu

rất ít, nếu chỉ làm các bài tập trong đó thì học sinh không đủ “lực” để thi vì đề thi khu vực, học sinh giỏi quốc gia, quốc tế hàng năm thường cho rộng và sâu hơn nhiều

- Giáo viên thường phải sử dụng tài liệu ở bậc đại học, cao đẳng đã được biên soạn Khi áp dụng những tài liệu này cho học sinh phổ thông giáo viên và học sinh không đủ thời gian nghiên cứu do đó khó xác định được nội dung chính cần tập trung Mặt khác, nhiều nội dung trong tài liệu đó lại quá “cao” so với chương trình thi gây khó khăn khi đọc và hiểu

- Tài liệu tham khảo phần bài tập vận dụng các kiến thức lý thuyết về phương pháp chuẩn độ cũng rất ít, chưa có bài tập giành riêng cho học sinh chuyên hóa

Để khắc phục những khó khăn trên, tự thân mỗi giáo viên tham gia bồi dưỡng học sinh giỏi phải tự thân vận động, sưu tầm các tài liệu trên mạng internet, trao đổi với đồng nghiệp… từ đó giáo viên phải tự biên soạn lại nội dung chương trình dạy và xây dựng hệ thống bài tập để phục vụ cho công việc giảng dạy của mình, điều đó mất rất nhiều thời gian và công sức của giáo viên

Trong những năm gần đây, giáo dục phổ thông nước ta đang thực hiện chuyển

từ chương trình giáo dục tiếp cận nội dung sang tiếp cận năng lực của người học, nghĩa là quan tâm đến việc học sinh vận dụng được cái gì qua việc học Cùng với sự đổi mới của giáo dục phổ thông thì việc bồi dưỡng học sinh giỏi cũng cần có sự đổi mới theo định hướng tiếp cận năng lực của người học Trong bồi dưỡng học sinh giỏi phổ thông cũng cần xác định các phẩm chất và năng lực quan trọng để hình thành và phát triển nhằm nâng cao hiệu công tác đào tạo và bồi dưỡng nhân tài

Xuất phát tử những lý do trên, tôi chọn đề tài: “Bồi dưỡng năng lực tư duy

sáng tạo cho học sinh giỏi THPT thông qua dạy học chủ đề chuẩn độ”

Với hi vọng đây sẽ là một tài liệu tham khảo có ích cho bản thân, cho các giáo viên và các em học sinh giỏi trong quá trình học tập và trang bị thêm kiến thức về hóa học phân tích đồng thời giúp các em phát triển tối đa năng lực tư duy sáng tạo của bản thân

3.2 Đối tượng nghiên cứu

Năng lực tư duy sáng tạo của học sinh

4 Câu hỏi và giả thuyết nghiên cứu

4.1 Câu hỏi nghiên cứu

Có thể phát triển năng lực tư duy sáng tạo của học sinh giỏi hóa học thông qua dạy học chủ đề chuẩn độ như thế nào?

4.2 Giả thuyết nghiên cứu

Nếu giáo viên xây dựng được hệ thống lý thuyết và bài tập về phương pháp chuẩn độ hợp lý và đề xuất một số biện pháp sử dụng thích hợp thì có thể khai thác và phát triển năng lực tư duy sáng tạo của học sinh trong quá trình bồi dưỡng HSG

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

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

- Nghiên cứu nội dung kiến thức và bài tập về phương pháp chuẩn độ trong các tài liệu, đề thi học sinh giỏi khu vực, đề thi học sinh giỏi quốc gia và quốc tế

- Xây dựng hệ thống lý thuyết và bài tập về phương pháp chuẩn độ dùng để bồi dưỡng năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh giỏi trung học phổ thông

- Đề xuất một số biện pháp nhằm phát triển năng lực tư duy sáng tạo thông qua dạyhọc chủ đề chuẩn độ

- Thực nghiệm sư phạm để phân tích và đánh giá hiệu quả của hệ thống bài tập

và các biện pháp đã đề xuất trong việc phát triển năng lực tư duy sáng tạo cho HSG

Từ kết quả này, điều chỉnh và đánh giá lần hai

6 Phạm vi nghiên cứu

- Nội dung: Nghiên cứu năng lực tư duy sáng tạo của học sinh giỏi trung học phổ thông trong quá trình dạy học chủ đề chuẩn độ

- Địa bàn:

+ Trường THPT Chuyên Tuyên Quang

+ Trường THPT Chuyên Hoàng Văn Thụ - Hòa Bình

- Thời gian: từ tháng 11 năm 2015 đến tháng 11 năm 2016

7 Phương pháp nghiên cứu

7.1 Phương pháp nghiên cứu lý luận

- Nhằm thu thập, phân tích và hệ thống hóa các tài liệu lý luận liên quan đến

đề tài: Các tài liệu về tâm lí học, giáo dục học, phương pháp dạy học hóa học đặc biệt

là các tài liệu về năng lực tư duy sáng tạo

- Nghiên cứu các tài liệu về bồi dưỡng học sinh giỏi, các đề thi học sinh giỏi khu vực, quốc gia, quốc tế

- Thu thập tài liệu và truy cập thông tin trên internet có liên quan đến đề tài

- Nghiên cứu kết quả học tập của lớp thực nghiệm và đặc điểm của học sinh

7.2 Phương pháp thực nghiệm

- Nghiên cứu thực tiễn dạy học và bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ở trường trung học phổ thông (dự giờ, trao đổi kinh nghiệm với giáo viên và học sinh bồi dưỡng học sinh giỏi)

- Tập hợp và nghiên cứu các tài liệu: sách giáo khoa THPT, chương trình bộ môn hóa học cơ bản, các đề thi HSG, đề thi đại học và cao đẳng, các tài liệu tham khảo liên quan đến ôn thi HSG để xây dựng chủ đề chuẩn độ, đề xuất các biện pháp

sử dụng các chuyên đề đó nhằm phát triển tư duy sáng tạo của học sinh giỏi thông qua dạy học

- Thông qua thực nghiệm sư phạm đánh giá chất lượng các chuyên đề phương pháp chuẩn độ từ đó đề xuất hướng bồi dưỡng HSG ở trường THPT

7.3 Các phương pháp toán học

Sử dụng toán thống kê để xử lý số liệu

8 Kết quả nghiên cứu

Thiết kế được hệ thống lý thuyết và các bài tập về phương pháp chuẩn độ, đề xuất được một số biện pháp sử dụng nhằm phát triển tư duy sáng tạo trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi trung học phổ thông

9 Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị, danh mục tài liệu tham khảo, phụ lục nội dung chính của bài luận văn này gồm 3 chương:

Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài

Chương 2: Xây dựng chủ đề chuẩn độ nhằm phát huy năng lực sáng tạo cho chọ sinh

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

Giai đoạn sau đó có những nghiên cứu vấn đề sáng tạo với các tên tuổi lớn như: Holland (1959), May (1961), Mackinnon D.W (1962), Yahamoto Kaoru (1963), Torrance E.P (1962, 1963, 1965, 1979, 1995), và một số tác giả người Mỹ như: Barron (1952, 1955, 1981, 1995), Getzels (1962, 1975), Nội dung của các nghiên cứu này chủ yếu đề cập tới một số vấn đề cơ bản của hoạt động sáng tạo như: tiêu chuẩn cơ bản của hoạt động sáng tạo, sự khác biệt giữa sáng tạo và không sáng tạo, bản chất và quy luật của hoạt động sáng tạo, vấn đề phát triển năng lực sáng tạo và kích thích hoạt động sáng tạo, những thuộc tính nhân cách của hoạt động sáng tạo, linh tính, trí tưởng tượng, tính ì tâm lí,…trong quá trình TDST

Vấn đề bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho HS trong nhà trường, hiện đã có các cuốn sách và bài báo của nhiều tác giả như: “Phát triển khả năng sáng tạo trong lớp học” (Penick J.E), “Nghiên cứu về khả năng sáng tạo của HS” (Reid J và King F., 1976), “Những khám phá về TDST ở đầu tuổi học” (Torrance E P., 1965), “Vai trò của TDST và trí thông minh trong thành tích học tập” (Yamamoto Kaoru, 1963),

1.1.2 Tình hình nghiên cứu ở trong nước

Ở Việt Nam, những hoạt động liên quan đến khoa học về lĩnh vực sáng tạo mới thật sự bắt đầu vào thập kỉ 70 của thế kỷ XX, trước đó những hoạt động này chưa

có tổ chức cao Tuy vậy, những nghiên cứu về sáng tạo cho đến nay vẫn còn khá ít

Có thể kể ra một số nghiên cứu tiêu biểu như: “Rèn luyện khả năng sáng tạo toán học

ở nhà trường phổ thông” (Hoàng Chúng, 1964), “Làm thế nào để sáng tạo” (Phan Dũng, 1992), “Khơi dậy tiềm năng sáng tạo” (Nguyễn Cảnh Toàn (chủ biên), 2004)

Một số tác giả khác cũng rất quan tâm đến vấn đề sáng tạo như Vũ Dương Thụy (2003), Trần Hiệp, Đỗ Long (1990), Tôn Thân (1995) Ngoài ra còn một số tác giả có bài giảng về sáng tạo như: “Tâm lý học sáng tạo” (Nguyễn Huy Tú, 1996), “Tâm lý học sáng tạo” (Đức Uy, 1999),… Trong những nghiên cứu trên, một số nghiên cứu tập trung trong lĩnh vực tâm lý học, một số khác tập trung trong lý luận dạy học

Trong dạy học HH, đã có những công trình nghiên cứu về NLTDST của HS ở các khía cạnh, mức độ khác nhau như:

GS.TSKH Nguyễn Cương [12], [13] có đề ra một số biện pháp để rèn luyện NLTDST cho học sinh

Ngoài ra còn có một số bài báo, luận văn, luận án Tiến sĩ, đề tài nghiên cứu

về NLTDST như: [15], [16], [18], [19],[21], [22], [24],…

Về chuẩn độ, đã có nhiều sách đề cập đến như [3], [4], [5], [7], [8], [9], [10], [11], [25], [26], [27]; nhưng hầu như đều hoặc rất sơ sài hoặc rất rộng giành cho các trường cao đẳng, đại học Cũng có rất nhiều luận văn, luận án nghiên cứu về chuẩn độ nhưng hầu hết đều đi sâu vào các quá trình xảy ra trong dd Cho đến nay, chúng tôi thấy chưa có đề tài nào nghiên cứu một cách hệ thống về thiết kế các chủ đề dạy - học và vấn đề phát huy NLTDST cho HS chuyên HH thông qua dạy học chủ đề này

1.2 Một số vấn đề lý luận về tư duy và tư duy sáng tạo

1.2.1 Khái niệm về tư duy

Theo Từ điển Tiếng Việt: “Tư duy là giai đoạn cao của quá trình nhận thức,

đi sâu vào bản chất và phát hiện ra quy luật của sự vật bằng những hình thức như biểu tượng, khái niệm, phán đoán, suy lý”

Theo Tâm lý học: “ Tư duy là quá trình tâm lý phản ánh những thuộc tính bản

chất, những mối liên hệ và quan hệ bên trong có tính quy luật của sự vật, hiện tượng trong hiện thực khách quan mà trước đó ta chưa biết.”

Theo từ điển triết học: “Tư duy là quá trình phản ánh tích cực thế giới khách

quan trong các khái niệm, phán đoán, lý luận Tư duy xuất hiện trong quá trình hoạt động sản xuất xã hội của con người và đảm bảo phản ánh thực tại một cách gián tiếp” Có thể hiểu rằng, tư duy là sản phẩm của bộ não con người và là một quá trình

phản ánh tích cực thế giới hiện thực khách quan Tư duy là một quá trình năng động

và sáng tạo, đưa đến một kết quả nhất định

Từ những quan điểm trên, tôi cho rằng: Tư duy là một quá trình nhận thức và

phản ánh những điều con người chưa biết về thế giới khách quan thông qua các hình thức như phán đoán, suy luận, quan sát”

1.2.2 Khái niệm về sáng tạo

Theo tác giả Phan Dũng (trong Phương pháp luận sáng tạo và đổi mới): “Sáng

tạo là hoạt động tạo ra bất cứ cái gì có đồng thời tính mới và tính ích lợi (trong phạm

vi áp dụng cụ thể)”

Có nghĩa là ở bất cứ lĩnh vực nào trong đời sống hàng ngày của thế giới vật chất và tinh thần, những điều khác biệt so với đối tượng cùng loại đã có sẵn có khả năng mang lại lợi ích mới hay cải thiện những điều đã cũ, được áp dụng đúng trong điều kiện không gian, hoàn cảnh cụ thể được gọi là sáng tạo

Từ đó, có thể định nghĩa rằng: “Sáng tạo là quá trình đưa ra một ý tưởng mới

hay cách nhìn nhận mới về một vấn đề, một sự việc đã tồn tại trong một thời gian và không gian phù hợp Ý tưởng mới hay cách nhìn nhận mới này mang lại giá trị nhất định”

Tư duy sáng tạo là những hoạt động tư duy đưa ra các sáng kiến mới, những hoạt động này phải mang tính đổi mới, khác lạ và độc đáo

1.2.3 Bản chất của quá trình tư duy sáng tạo

Tư duy sáng tạo là một quá trình mang đầy đủ những bản chất sau:

Tính mềm dẻo

Tính mềm dẻo của tư duy là năng lực dễ dàng đi từ hoạt động trí tuệ này sang hoạt động trí tuệ khác, từ thao tác tư duy này sang thao tác tư duy khác, vận dụng linh hoạt các hoạt động phân tích, tổng hợp, so sánh, trừu tượng hoá, khái quát hóa,

cụ thể hoá và các phương pháp suy luận như quy nạp, suy diễn, tương tự, dễ dàng chuyển từ giải pháp này sang giải pháp khác, điều chỉnh kịp thời hướng suy nghĩ khi gặp trở ngại

Tính nhuần nhuyễn

Tính nhuần nhuyễn của tư duy thể hiện ở năng lực tạo ra một cách nhanh chóng sự liên hệ, tổng hợp giữa các yếu tố riêng lẻ của các hình huống, hoàn cảnh, đưa ra giả thuyết mới Tính nhuần nhuyễn được đặc trưng bởi khả năng tạo ra một số lượng nhất định các ý tưởng Số ý tưởng nghĩ ra càng nhiều thì càng có nhiều khả năng xuất hiện ý tưởng độc đáo

Tính nhuần nhuyễn còn thể hiện rõ nét ở 2 đặc trưng sau:

- Một là tính đa dạng của các cách xử lý tình huống, khả năng tìm được nhiều giải pháp trên nhiều góc độ và tình huống khác nhau Đứng trước một vấn để phải

giải quyết, người có tư duy nhuần nhuyễn nhanh chóng tìm và đề xuất được nhiều phương án khác nhau và từ đó tìm được phương án tối ưu

- Hai là khả năng xem xét đối tượng dưới nhiều khía cạnh khác nhau, có một cái nhìn sinh động từ nhiều phía đối với sự vật và hiện tượng chứ không phải cái nhìn bất biến, phiến diện, cứng nhắc

1.2.4 Đặc điểm của quá trình tư duy sáng tạo

Tính độc đáo

Tính độc đáo của tư duy sáng tạo biểu hiện khi chúng ta suy nghĩ vấn đề thường không dập khuôn theo những quy tắc hoặc tri thức thông thường, biết giải quyết vấn đề một cách linh hoạt, ứng biến Chẳng hạn có một người đi mua trứng, nhưng lại quên không mang theo túi xách, trong tay chỉ có một chiếc ô Nếu người đó

có tư duy độc đáo, biết mở ô và lật ngược ô, như thế đã trở thành cái giỏ xách độc đáo

đó sao? Bây giờ vấn đề đựng trứng mang về chẳng phải băn khoăn suy nghĩ…Tính độc đáo của tư duy đòi hỏi chúng ta khi suy nghĩ phải cố hết sức thoát khỏi những khuôn sáo suy nghĩ cũ kỹ, biết xem xét vấn đề từ cách nhìn mới mẻ, từ nhiều khía cạnh khác nhau

Tư duy sáng tạo mang tới những điều tưởng chừng như không thể, thể hiện sự

vô hạn trong tư duy của con người

Tính khuếch tán

Khi chúng ta yêu cầu hãy kể ra những vật có hình tròn Người bình thường giới hạn ở những vật dụng trong sinh hoạt hằng ngày như bát đĩa, cốc chén…những người tư duy sáng tạo không những kể các vật hình tròn, hình cầu, mà còn kể cả bánh

ô tô, các khí quản cơ thể người, trứng động vật, lớn thì mặt trời, trái đất, mặt trăng, nhỏ thì các tế bào, nguyên tử… Khi con người tư duy sáng tạo thì tư duy của họ có thể khuếch tán rất rộng và “lạ lùng” Mức độ khuếch tán của tư duy có thể xem là một trong những tiêu chuẩn đánh giá trình độ tư duy sáng tạo cao hay thấp Chính vì vậy

có người gọi tư duy sáng tạo là tư duy khuếch tán

Tính linh hoạt

Tính linh hoạt của tư duy sáng tạo thể hiện qua cách nhìn nhận, giải quyết vấn

đề từ nhiều cách tiếp cận khác nhau Đứng trước một vấn đề cần giải quyết, tư duy sáng tạo giúp con người đề xuất được nhiều ý tưởng, tuy nhiên sẽ lựa chọn được ý tưởng phù hợp nhất với hoàn cảnh, không gian, thời gian, không gói gọn trong cách tiếp cận và giải quyết vấn đề một cách cứng nhắc, gò bó

Tính nhạy cảm vấn đề

Tính nhạy cảm của tư duy sáng tạo là khả năng nhanh chóng phát hiện vấn đề,

sự mâu thuẫn hay thiếu logic của những điều đã có Từ đó xuất hiện nhu cầu tìm tòi,

đưa ra ý tưởng mới nhằm khắc phục hay điều chỉnh lại vấn đề theo hướng hoàn thiện, tích cực hơn

Tính hoàn thiện

Tính hoàn thiện là khả năng lập kế hoạch, phối hợp các ý tưởng đã đề xuất, tiến hành thực hiện trong thực tế và kiểm nghiệm khả năng ứng dụng, tính thực tiễn của ý tưởng và đánh giá được mức độ khả thi của ý tưởng đề ra

Các yếu tố cơ bản của tư duy sáng tạo nêu trên đã biểu hiện khá rõ ở học sinh nói chung và đặc biệt rõ nét đối với học sinh khá giỏi Trong hoạt động học tập bộ môn Hóa học các em đã biết di chuyển, thay đổi các hoạt động trí tuệ, biết sử dụng xen kẽ phân tích và tổng hợp, dùng phân tích trong khi tìm tòi lời giải và dùng tổng hợp để trình bày lời giải, trong khi thực hành làm thí nghiệm…

Điều quan trọng là người giáo viên phải có phương pháp dạy học thích hợp để

có thể bồi dưỡng và phát triển tốt hơn năng lực sáng tạo ở các em

1.3 Tổng quan về năng lực

1.3.1 Đổi mới chương trình giáo dục phổ thông theo định hướng tiếp cận năng lực

Hiện nay, nước ta đang từng bước thực hiện đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục, mà trọng tâm là đổi mới PPDH Có thể nói, cốt lõi của đổi mới PPDH là hướng tới hoạt động học tập chủ động, chống lại thói quen học tập thụ động Trong đó, người học là chủ thể của các hoạt động học tập, người dạy chỉ đóng vai trò hướng dẫn, kiểm tra và đánh giá quá trình tiếp nhận tri thức của người học

Tuy nhiên, đổi mới PPDH không có nghĩa là gạt bỏ các PPDH truyền thống

mà phải vận dụng một cách có hiệu quả các PPDH hiện có theo quan điểm dạy học tích cực kết hợp với PPDH hiện đại Có nhiều xu hướng đổi mới PP dạy học:

* Dạy học lấy học sinh làm trung tâm (hoặc dạy học hướng vào người học)

* Dạy học theo hướng hoạt động hoá người học

* Dạy học phát triển năng lực người học

Như vậy dạy học theo xu hướng tổ chức cho người học được học tập trong hoạt động và bằng hoạt động tự giác tích cực sáng tạo, trong đó việc xây dựng phong cách “học tập sáng tạo” là cốt lõi của việc đổi mới PP giáo dục nói chung và PPDH nói riêng Ngày nay, học tập và sáng tạo không phải là hai hoạt động tách biệt

mà là hai mặt của một quá trình gắn bó chặt chẽ với nhau Học không phải là tiếp thu thụ động kinh nghiệm đã có sẵn của nhân loại mà chính là “sáng tạo lại” cho bản thân mình Tâm lí học và Lí luận dạy học hiện đại khẳng định: Con đường có hiệu quả nhất để làm cho HS nắm vững kiến thức và phát triển được năng lực sáng tạo là phải đưa HS vào vị trí của chủ thể hoạt động nhận thức, thông qua hoạt động tự lực của

bản thân mà chiếm lĩnh kiến thức, phát triển khả năng sáng tạo của bản thân và hình thành quan điểm đạo đức, nhân cách riêng cho bản thân

1.3.2 Khái niệm năng lực

Năng lực là một khái niệm khá quen thuộc trong giáo dục hiện nay Khái niệm năng lực được hiểu và được tiếp cận dưới nhiều góc độ khác nhau:

Theo Từ điển Tâm lí học của tác giả Vũ Dũng xuất bản năm 2000 thì: “Năng lực là tập hợp các tính chất hay phẩm chất của tâm lí cá nhân, đóng vai trò là điều kiện bên trong, tạo thuận lợi cho việc thực hiện tốt một hoạt động nhất định.”

Theo GS.Nguyễn Quang Uẩn thì “Năng lực là những thuộc tính độc đáo của

cá nhân phù hợp với những yêu cầu đặc trưng của một hoạt động nhất định, nhằm đảm bảo cho hoạt động đó có kết quả” có nghĩa là, năng lực là điều riêng biệt thuộc

về mỗi cá nhân, điều riêng biệt này phát huy được hết vai trò của mình với một hoạt động cụ thể, phù hợp với đặc trưng của hoạt động đó và làm tăng hiệu quả của hoạt động đó

Theo F.E.Weinert lại cho rằng: “Năng lực là những khả năng và kĩ xảo học được hoặc sẵn có của cá thể nhằm giải quyết các tình huống xác định, cũng như sự sẵn sàng về động cơ xã hội…và khả năng vận dụng các cách giải quyết vấn đề một cách có trách nhiệm và hiệu quả trong những tình huống linh hoạt”

Theo OECD (Tổ chức các nước kinh tế phát triển) năm 2002, sau một cuộc nghiên cứu lớn về năng lực cần đạt của HS THPT đã chỉ ra rằng: “Năng lực là khả năng cá nhân đáp ứng các yêu cầu phức hợp và thực hiện thành công nhiệm vụ trong một bối cảnh cụ thể”

Từ những cách tiếp cận trên, có thể định nghĩa rằng: Năng lực là một thuộc

tính riêng biệt, thuộc về mỗi cá nhân, phù hợp với đặc trưng riêng của hoạt động hay vấn đề cụ thể nào đó, là yếu tố quyết định và đảm bảo hiệu quả của hoạt động, của vấn đề được thực hiện

Năng lực không phải một thuộc tính đơn nhất mà là tổng thể của nhiều yếu tố

có liên hệ và tác động qua lại lẫn nhau Năng lực được hình thành, phát triển và thể hiện thông qua các hoạt động tích cực của con người Có thể nói rằng, phát triển năng lực chính là mục tiêu cuối cùng mà quá trình dạy và học hướng tới

1.3.3 Cấu trúc của năng lực

Nếu dựa theo năng lực cá nhân, cấu trúc của năng lực bao gồm năng lực

chung và năng lực riêng

- Năng lực chung bao gồm những thuộc tính tâm lý như khả năng chú ý, quan

sát, ghi nhớ, tưởng tượng và sáng tạo

- Năng lực riêng gồm những thuộc tính có ý nghĩa với những loại hình nhất

định

Năng lực chung và năng lực riêng có mối liên hệ qua lại chặt chẽ, bổ sung cho nhau, năng lực riêng được phát triển dễ dàng và nhanh chóng hơn trong điều kiện tồn tại năng lực chung

Nếu dựa trên những năng lực cơ bản cần cho người lao động mới trong xã hội

thì cấu trúc của năng lực bao gồm bốn năng lực sau:

- Năng lực tư duy: Khả năng nghiên cứu, phân tích, tổng hợp và nhận biết vấn

đề Hiểu nguyên nhân của vấn đề cần được xử lí, giải quyết trong quá trình thực hiện nhiệm vụ hay công việc đó

- Năng lực hành động: Khả năng tổ chức thực hiện công việc hiệu quả, hoàn

thành nhiệm vụ trong điều kiện thực tiễn phức tạp

- Năng lực quan hệ, giao tiếp, thuyết phục, làm việc với người khác: Khả năng

quan hệ, giao tiếp hiệu quả, thuyết phục và truyền cảm hứng cho mọi người để cùng thực hiện tốt nhất công việc

- Năng lực tiếp thu, đổi mới, sáng tạo và phát triển: Khả năng liên tục cập

nhập thông tin, tiếp thu kiến thức và học tập trong quá trình thực hiện công việc, luôn tìm tòi những ý tưởng mới

1.3.4 Năng lực chung và năng lực chuyên biệt môn Hóa học

1.3.4.1 Năng lực chung và năng lực chuyên biệt

Năng lực chung là những năng lực cơ bản, thiết yếu hoặc cốt lõi… làm nền tảng cho mọi hoạt động của con người trong cuộc sống và lao động như: năng lực nhận thức, năng lực trí tuệ, năng lực về ngôn ngữ và tính toán, năng lực giao tiếp, năng lực vận động… Các năng lực này được hình thành và phát triển dựa trên yếu tố

di truyền của con người, quá trình giáo dục và trải nghiệm trong cuộc sống, đáp ứng yêu cầu trong nhiều hoàn cảnh, tình huống cụ thể khác nhau

Năng lực chuyên biệt là khả năng thực hiện các nhiệm vụ chuyên môn cũng như khả năng đánh giá kết quả chuyên môn một cách độc lập, có phương pháp và chính xác về mặt chuyên môn Nó được tiếp nhận qua việc học nội dung chuyên môn, được hình thành và phát triển trên cơ sở các năng lực chung theo định hướng chuyên sâu, riêng biệt trong các loại hình hoạt động, công việc hoặc tình huống, môi trường đặc thù, cần thiết cho những hoạt động chuyên biệt, đáp ứng yêu cầu hạn hẹp hơn của một hoạt động như Toán học, Âm nhạc, Mĩ thuật, Thể thao, Hóa học,…

Tóm lại, năng lực chuyên biệt (còn gọi là năng lực đặc thù) là khả năng vận dụng kiến thức, kỹ năng, kinh nghiệm của bản thân một cách chủ động nhằm thực

hiện những nhiệm vụ chuyên môn có ý nghĩa trong môi trường hoặc tình huống cụ thể, đáp ứng được yêu cầu hạn hẹp của một hoạt động trong một lĩnh vực nhất định

1.3.4.2 Năng lực chuyên biệt môn Hóa học

Các năng lực chuyên biệt đối với môn Hóa học được thể hiện trong bảng sau:

Bảng 1.1 Các năng lực chuyên biệt đối với môn Hóa học

1 Năng lực sử dụng

ngôn ngữ hóa học

- Năng lực sử dụng biểu tượng hóa học: Nghe và hiểu được nội dung các thuật ngữ hóa học, danh pháp hóa học và các biểu tượng hóa học

- Năng lực sử dụng thuật ngữ hóa học: Trình bày được các thuật ngữ hóa học, danh pháp hóa học và hiểu được ý nghĩa của chúng

- Năng lực sử dụng danh pháp hóa học: Viế và biểu diễn đúng công thức hóa học của các hợp chất vô cơ

- Năng lực xử lý thông tin liên quan đến TN

3 Năng lực tính toán - Tính toán theo khối lượng chất tham gia và tạo

4 Năng lực giải quyết

vấn đề thông qua môn hóa

Năng lực chuyên biệt Mô tả các năng lực

- Năng lực phát hiện các vấn đề trong thực tiễn và

sử dụng kiến thức hóa học để giải thích

- Năng lực độc lập sáng tạo trong việc xử lý các vấn đề thực tiễn

1.4 Năng lực tư duy sáng tạo

1.4.1 Khái niệm về năng lực tư duy sáng tạo

Trong thời đại ngày nay, khi nhận thức của con người đã đạt đến một trình độ cao hơn thì năng lực tư duy cũng đòi hỏi con người ngoài khả năng nhận thức còn phải sáng tạo đưa ra những điều mới để cải tiến những điều sẵn có, không ngừng vận động và thay đổi để đáp ứng nhu cầu của xã hội

Đã có nhiều khái niệm về tư duy sáng tạo được đề cập đến:

Nhà tâm lý học Mỹ Willson M cho rằng: “Sáng tạo là quá trình mà kết quả là tạo ra những kết hợp mới cần thiết từ các ý tưởng dạng năng lượng, các đơn vị thông tin, các khách thể hay tập hợp của hai ba các yếu tố nêu ra”

- Theo Chu Quang Tiềm, “Sáng tạo, căn cứ vào những ý tưởng đã có sẵn làm tài liệu rồi cắt xén, chọn lọc, tổng hợp lại để thành một hình tượng mới” Quan niệm này nhấn mạnh đến những cái đã biết làm cơ sở cho sự sáng tạo

Theo từ điển triết học, “Sáng tạo là quá trình hoạt động của con người tạo ra những giá trị vật chất, tinh thần, mới về chất Các loại hình sáng tạo được xác định bởi đặc trưng nghề nghiệp như khoa học, kĩ thuật, văn học, nghệ thuật, tổ chức, quân sự, Có thể nói sáng tạo có mặt trong mọi lĩnh vực của thế giới vật chất và tinh thần”

Từ các khái niệm tư duy sáng tạo đã được đề cập đến, có thể hiểu rằng: “Tư

duy sáng tạo là khả năng tạo ra những ý tưởng, những sản phẩm có tính chất độc đáo, khác biệt và mang tính ứng dụng vào thực tế cao trong một không gian và thời gian nhất định”

1.4.2 Các biểu hiện của năng lực tư duy sáng tạo

+ Suy nghĩ không rập khuôn, không áp dụng một cách máy móc những tri thức, kinh nghiệm, kĩ năng đã có vào trong những điều kiện, hoàn cảnh mới trong đó

có những yếu tố đã thay đổi;

+ Có khả năng thoát khỏi ảnh hưởng của những kinh nghiệm, phương pháp, cách thức suy nghĩ đã có;

+ Nhận ra vấn đề mới trong điều kiện đã quen thuộc

Tính thuần thục

Tính thuần thục thể hiện khả năng làm chủ tư duy, làm chủ kiến thức, kĩ năng

và thể hiện tính đa dạng của các cách xử lý khi giải quyết vấn đề

Tính thuần thục thể hiện ở các đặc trưng sau:

+ Khả năng xem xét đối tượng dưới nhiều khía cạnh khác nhau; có cái nhìn đa chiều, toàn diện đối với một vấn đề;

+ Khả năng tìm được nhiều giải pháp cho một vấn đề từ đó sàng lọc các giải pháp để chọn được giải pháp tối ưu

Tính độc đáo

Tính độc đáo được đặc trưng bởi các khả năng sau:

+ Khả năng tìm ra những liên tưởng và kết hợp mới;

+ Khả năng tìm ra các mối liên hệ trong những sự kiện

Các đặc trưng trên của tư duy sáng tạo không tách rời nhau mà chúng có liên

hệ mật thiết với nhau, bổ sung cho nhau, trong đó tính độc đáo được cho là quan trọng nhất trong biểu đạt sáng tạo

1.4.3 Các biện pháp phát triển năng lực tư duy sáng tạo

TDST là tư duy có khuynh hướng phát hiện và giải thích bản chất sự vật theo lối mới, hoặc tạo ra ý tưởng mới, cách giải quyết mới không theo tiền lệ đã có TDST

có nhiều đặc trưng như tính linh hoạt, tính thuần thục, tính độc đáo, tính nhạy cảm vấn đề, tính phê phán, tính độc lập, tính chi tiết, khả năng giải quyết vấn đề theo cách mới

- Có thể phát triển năng lực tư duy sáng tạo ở cá nhân theo những phương pháp, biện pháp sư phạm nhất định

- Tạo lập “bầu không khí sáng tạo” trong lớp học

- Giáo dục cho HS lòng khát khao, sự hứng thú đối với việc tiếp thu cái mới

- Định hướng động cơ học tập đúng đắn cho HS

- Tạo ra sự thử thách

- Tạo cơ hội để học sinh hình thành thói quen xem xét vấn đề dưới nhiều góc

độ khác nhau

- Khuyến khích học sinh giải quyết vấn đề bằng nhiều cách, biết hệ thống hoá

và vận dụng kiến thức vào thực tiễn

- Rèn thói quen tìm tòi cách giải hay, mới cho bài toán, vấn đề học tập

- Sử dụng câu hỏi kích thích nhu cầu nhận thức, khám phá của học sinh

- Rèn thói quen nhanh chóng phát hiện sai lầm, thiếu lôgíc trong bài giải hoặc trong quá trình giải quyết vấn đề

1.5 Lý luận về bồi dưỡng học sinh giỏi ở trường THPT Chuyên

1.5.1 Quan niệm về học sinh giỏi

Luật bang Hoa Kỳ định nghĩa HSG: “HSG là HS chứng minh được trí tuệ ở trình độ cao, có khả năng sáng tạo, thể hiện một động cơ học tập mãnh liệt, đạt xuất sắc trong lĩnh vực lý thuyết, khoa học, người cần một sự giáo dục đặc biệt và sự phục

vụ đặc biệt để đạt được trình độ tương ứng với năng lực của người đó.”

Theo Clak.2002, ở Mỹ người ta định nghĩa: “HSG là những HS, những người trẻ tuổi, có dấu hiệu về khả năng hoàn thành xuất sắc công việc trong các lĩnh vực như trí tuệ, sự sáng tạo, nghệ thuật, khả năng lãnh đạo hoặc trong lĩnh vực lý thuyết chuyên biệt Những người này đòi hỏi sự phục vụ vì các hoạt động không theo trường lớp thông thường nhằm phát triển hết năng lực của họ.”

Có thể hiểu rằng HSG là những HS ó năng lực nhất định trong một lĩnh vực cụ thể là một môn học nào đó Để phát triển năng lực đó HSG cần có sự phục vụ và hoạt động học tập trong những điều kiện đặc biệt để phát triển các năng lực sáng tạo của

họ

1.5.2 Tầm quan trọng của việc bồi dưỡng học sinh giỏi

Công tác bồi dưỡng học sinh giỏi là một công tác mũi nhọn trong việc nâng cao dân trí, đào tạo nguồn lực, bồi dưỡng nhân tài cho nhà trường nói riêng, cho địa phương nói chung Bồi dưỡng HSG là một công việc khó khăn và lâu dài, đòi hỏi nhiều công sức của thầy và trò

Xuất phát từ quan điểm chỉ đạo của Đảng về giáo dục - đào tạo, thực hiện chiến lược phát triển giáo dục trong giai đoạn hiện nay, ngành giáo dục đang tích cực từng bước đổi mới nội dung chương trình đổi mới phương pháp dạy học, đổi mới phương pháp dạy học, đổi mới công tác quản lý giáo dục nâng cao chất lượng quản lý dạy bồi dưỡng học sinh giỏi nhằm nâng cao chất lượng giáo dục và đào tạo, nhằm hoàn thành mục tiêu: “Nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài” Cũng trong nghị quyết TW II khoá VIII đã nêu những giải pháp phát triển giáo dục cùng

với việc cải tiến các vấn đề về công tác giáo dục toàn diện học sinh cả mặt tri thức lẫn đạo đức học sinh

Công tác đào tạo và bồi dưỡng học sinh giỏi, đội ngũ công dân tương lai của đất nước đồng hành với sự phát triển trí tuệ vượt bậc, toàn diện là mục tiêu quan trọng của ngành giáo dục và đào tạo, đã được Đảng và Nhà nước ta coi là một trong

ba mục tiêu chiến lược của nền giáo dục nước nhà Bồi dưỡng học sinh giỏi giúp học sinh hoàn thiện tri thức, phát huy hơn nữa những năng lực, năng khiếu của mình

Công tác bồi dưỡng học sinh giỏi góp phần xây dựng đẩy mạnh phong trào học sinh giỏi các trường và ngành giáo dục đã có tác động lớn đến phong trào dạy và học của giáo viên và học sinh Kết quả học sinh đạt được trong các kỳ thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh hằng năm là sự khẳng định một chủ trương đúng đắn và tầm nhìn xa, trông rộng của lãnh đạo thành phố và ngành giáo dục trong công tác đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài, đồng thời là sự khẳng định về năng lực chuyên môn của đội ngũ giáo viên; khẳng định sự nổ lực, chuyên cần phấn đấu rèn luyện của các em học sinh

Ở bất cứ thời đại nào người tài cũng có vị trí rất quan trọng đối với sự phát triển của một đất nước Đặc biệt là trong giai đoạn hiện nay, nhân tài có vai trò quan trọng trong công cuộc xây dựng xã hội văn minh Những nước văn minh đều là những nước bồi dưỡng và sử dụng được nhiều nhân tài Chính vì thế có thể coi công tác bồi dưỡng học sinh giỏi nhằm xây dựng đẩy mạnh phong trào học sinh giỏi trong các nhà trường và ngành giáo dục là công tác mũi nhọn và trọng tâm Nó có tác dụng thiết thực và mạnh mẽ nâng cao trình độ chuyên môn nghiệp vụ của đội ngũ giáo viên, nâng cao chất lượng giáo dục góp phần khẳng định thương hiệu của nhà trường, tạo ra khí thế hăng say vươn lên học tập giành những đỉnh cao trong học sinh

1.5.3 Những phẩm chất và năng lực của học sinh giỏi hóa học

Phẩm chất và năng lực tư duy của học sinh giỏi hoá học thể hiện qua các mặt:

- Năng lực tiếp thu kiến thức : Học sinh luôn hứng thú với môn học nhất là trong bài mới Tự lực hoàn thiện tri thức hoá học ngay từ khái niệm cơ bản đầu tiên

- Năng lực suy luận logic :

+ Biết phân tích hiện tượng qua các dấu hiệu đặc trưng của chúng Khi xem xét sự vật, hiện tượng không cứng nhắc mà đặt trong điều kiện, hoàn cảnh cụ thể

+ Biết xét đủ điều kiện để có kết luận mong muốn

+ Tìm được con đường ngắn nhất để đi đến kết quả, kết luận Thường quay lại điểm xuất phát để tìm ra cách giải quyết mới

- Năng lực biểu đạt chính xác :

+ Sử dụng thành thạo các kỹ năng nói, đọc, viết và các hệ thống ký hiệu hoá học, ngôn ngữ hoá học

+ Biết tóm lược các vấn đề và sắp xếp hệ thống các vấn đề, dùng khái niệm hình thành trước để mô tả, mở rộng khái niệm sau

- Năng lực lao động sáng tạo: Biết tổ hợp các yếu tố, các thao tác để thiết kế các hoạt động nhằm đạt được kết quả như ý muốn

- Năng lực kiểm chứng: Biết khẳng định hay bác bỏ kết quả do mình tạo ra

- Năng lực thực hành: Nắm được các thao tác thực hành cơ bản và thực hiện được động tác dứt khoát khi làm thí nghiệm Biết dùng thực nghiệm để làm sáng tỏ một số vấn đề lý thuyết hoặc đi đến một số vấn đề lý thuyết mới

1.6 Lý luận về dạy học theo chủ đề

1.6.1 Khái niệm về dạy học theo chủ đề

Dạy học theo chủ đề là hình thức tìm tòi những khái niệm, tư tưởng, đơn vị

kiến thức, nội dung bài học, chủ đề,… có sự giao thoa, tương đồng lẫn nhau, dựa trên

cơ sở các mối liên hệ về lí luận và thực tiễn được đề cập đến trong các môn học hoặc các hợp phần của môn học đó làm thành nội dung học trong một chủ đề có ý nghĩa hơn, thực tế hơn, nhờ đó học sinh có thể tự hoạt động nhiều hơn để tìm ra kiến thức

và vận dụng vào thực tiễn

Dạy học theo chủ đề là sự kết hợp giữa mô hình dạy học truyền thống và hiện đại, ở đó giáo viên không dạy học chỉ bằng cách truyền thụ (xây dựng) kiến thức mà chủ yếu là hướng dẫn học sinh tự lực tìm kiếm thông tin, sử dụng kiến thức vào giải quyết các nhiệm vụ có ý nghĩa thực tiễn

Dạy học theo chủ đề ở bậc THPT là sự cố gắng tăng cường tích hợp kiến thức, làm cho kiến thức có mối liên hệ mạng lưới nhiều chiều; là sự tích hợp vào nội dung những ứng dụng kĩ thuật và đời sống thông dụng làm cho nội dung học có ý nghĩa hơn, hấp dẫn hơn

1.6.2 Ý nghĩa dạy học theo chủ đề

Cũng giống như những phương pháp dạy học hiện đại khác, dạy học theo chủ

đề cũng mang những ý nghĩa nhất định

Một là, dạy học theo chủ đề cũng như một số mô hình tích cực khác dạy học

cần tận dụng tốt đa kiến thức, kinh nghiệm, kĩ năng có sẵn của các em và khuyến khích khả năng biết nhiều hơn thế của học sinh về một vấn đề mới để giảm tối đa thời gian và sự thụ động của học sinh trong khi tiếp nhận kiến thức mới

Hai là, dạy học theo chủ đề nhắm tới việc sử dụng kiến thức, hiểu biết vào

thực tiễn các nhiệm vụ học tập nhắm tới sự lĩnh hội hệ thống kiến thức có sự tích hợp cao, tinh giản và tính công cụ cao, đồng thời hướng tới nhiều mục tiêu giáo dục tích cực khác, trong khi dạy học theo truyền thống lại coi trọng việc xây dựng kiến thức nên chỉ nhắm tới các mục tiêu được cho là quá trình này có thể mang lại

Ba là, trong dạy học theo chủ đề kiến thức mới được học sinh lĩnh hội trong

quá trình giải quyết các nhiệm vụ học tập Hơn nữa, với việc học sinh lĩnh hội kiến thức trong quá trình giải quyết nhiệm vụ học tập, cũng mang lại một lợi thế to lớn đó

là mở rộng không gian, thời gian dạy học, tinh giản thời gian dạy, độ ứng dụng thực

tế cao hơn nhiều

Bốn là, với dạy học theo chủ đề, vai trò của giáo viên và học sinh cơ bản là

thay đổi và khác so với dạy học truyền thống Người giáo viên từ chỗ là trung tâm trong mô hình truyền thống đã chuyển sang là người hướng dẫn, học sinh là trung tâm

1.7 Cơ sở thực tiễn

1.7.1 Nhiệm vụ điều tra

Tìm hiểu thực trạng phát triển tư duy sáng tạo cho HS trong dạy học sinh giỏi hiện nay Cụ thể là:

- Nhận thức của GV về dạy TDST, phát triển NLTDST cho HS đặc biệt là HSG

- Thực trạng vấn đề phát triển NLTDST cho HSG trong DH của GV hiện nay

- Biểu hiện NLTDST của HS trong quá trình học tập

1.7.2 Nội dung điều tra

- Tìm hiểu thực trạng, các BP rèn luyện, phát huy NLTDST cho HS chuyên

HH qua DH môn HH

- Tìm hiểu cách học của HS Chuyên HH

1.7.3 Đối tượng điều tra

Đối tượng điều tra gồm 8 GV dạy bộ môn Hóa học và 96 HS chuyên HH của Trường THPT Chuyên trên địa bàn thành phố Tuyên Quang

1.7.4 Phương pháp điều tra

Nhóm phương pháp nghiên cứu lý luận

- Nhằm thu thập, phân tích và hệ thống hóa các tài liệu lý luận liên quan đến

đề tài: Các tài liệu về tâm lí học, giáo dục học, phương pháp dạy học hóa học đặc biệt

là các tài liệu dạy học về phát triển năng lực, đặc biệt là về năng lực vận dụng tri thức vào thực tiễn của HS THPT

- Tập hợp và nghiên cứu các tài liệu: sách giáo khoa THPT, chương trình bộ môn hóa học cơ bản, đặc biệt là sách giáo khoa hóa học 10 nâng cao, nhằm xây dựng được hệ thống bài tập phát huy tối đa khả năng sáng tạo, tổng hợp tri thức và vận dụng tri thức của HS

- Nghiên cứu các tài liệu về đổi mới phương pháp dạy học, các tài liệu có nội dung gắn liền lý thuyết với thực tiễn

- Thu thập tài liệu và truy cập thông tin trên Internet có liên quan đến đề tài

- Nghiên cứu quá trình học tập của lớp khảo sát và đặc điểm của HS

Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn

- Phương pháp điều tra bằng bảng hỏi

- Phương pháp thử nghiệm sư phạm

Các phương pháp toán học

Sử dụng toán thống kê để xử lý số liệu, phân tích các kết quả khảo sát thu được

1.7.5 Kết quả điều tra

Bảng 1.2 Kết quả điều tra nhận thức của GV về việc phát triển năng lực tư

duy sáng tạo trong bồi dưỡng HSG

(1) Rất cần thiết ; (2) Cần thiết ; (3) Bình thường ; (4) Không cần thiết

STT Ý kiến của thầy (cô)

Mức độ (1) (2) (3) (4)

3 Dạy học dựa trên việc vận dụng những kiến

thức, kinh nghiệm đã có của học sinh 0 87,5 12,5 0

4

Tích hợp những kiến thức có sự giao thoa ở

nhiều môn học khác nhau thành một nội

dung cụ thể

25 75 0 0

5

Dạy học hướng tới việc hoàn thành nhiều

mục tiêu ở nhiều khía cạnh, bộ môn khác

nhau

25 50 25 0

Có thể thấy rằng, theo sát với những định hướng mà Bộ Giáo dục và đào tạo đang đề ra cho nền giáo dục nước nhà là dạy học theo hướng tích cực Các GV dạy bộ môn Hóa học tại trường khảo sát đều nắm vững và nhận thức được sự cần thiết của việc dạy hóa học và các bộ môn khác theo phương pháp dạy học theo chủ đề Các GV cho rằng, việc bồi dưỡng HSG dựa trên những năng lực, phẩm chất vốn có là điều kiện thuận lợi cho việc dạy hóa học theo chủ đề Với tư duy nhạy bén, vốn kiến thức

và năng lực sẵn có, HSG sẽ có những ưu thế nhất định trong việc học hóa theo chủ

đề Cùng với những ưu thế đó, chất lượng bồi dưỡng và trình độ HSG cũng được nâng cao

Việc bồi dưỡng HSG theo chủ đề tích hợp không chỉ bám sát với những yêu cầu đổi mới của Bộ đưa ra mà còn thu hút hứng thú của HS, giúp các em vận dụng khả năng tư duy và sáng tạo vốn có của bản thân, phát huy tối đa năng lực mà bản thân đã có

Việc học của HS: Kết quả điều tra 96 HS 3 lớp chuyên HH của THPT Chuyên Tuyên Quang:

Bảng 1.3 Kết quả điều tra tình hình rèn luyện NLTDST của học sinh

(1) Rất thường xuyên ; (2) Thường xuyên ; (3) Không hoặc ít sử dụng

STT Nội dung khảo sát Các mức độ

3 Em đề xuất nhiều cách làm khác nhau khi thực

hiện 1 nhiệm vụ/bài tập

17 25 58

4 Em đề xuất ý tưởng mới khi thực hiện 1 nhiệm

vụ/ bài tập

4 35 61

5 Trong giờ học, khi thầy cô đặt câu hỏi hoặc ra

bài tập khó, em trao đổi với bạn, nhóm bạn để

tìm câu trả lời tốt nhất

2 5 93

6 Theo em việc rèn luyện và phát huy năng lực

sáng tạo có cần thiết cho học sinh không?

43 50 7

Kết quả bảng trên cho thấy, mặc dù HS đã nhận thức được vai trò của NLTDST với bản thân tuy nhiên biểu hiện của NLTDST của các em trong các hoạt động học tập vẫn ở mức thấp Nguyên nhân là do thói quen với phương pháp học tập truyền thống và thiếu tích cực sáng tạo của HS Nhiều em ít đầu tư công sức, thời gian vào việc học, học tập chỉ mang tính đối phó Với các em có ý thức tự giác, yêu thích môn học thì lại chưa quen kĩ năng sáng tạo Một mặt cũng là do HS còn chưa quen với các phương pháp dạy học mới Do đó, việc quan tâm, rèn luyện, nghiên cứu,

sử dụng các biện pháp dạy học nhằm phát huy NLTDST cho HS là rất cần thiết

TIỂU KẾT CHƯƠNG 1

Trong chương I chúng tôi đã trình bày cơ sở lý thuyết và thực tiễn của đề tài

bao gồm:

Lý luận và thực tiễn của đề tài

Lý luận về tư duy và tư duy sáng tạo

Tổng quan về năng lực

Năng lực tư duy sáng tạo

Lý luận về bồi dưỡng học sinh giỏi ở trường THPT Chuyên

Lý luận về dạy học theo chủ đề

Cơ sở thực tiễn

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ CHỦ ĐỀ CHUẨN ĐỘ BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC TƯ DUY SÁNG TẠO CHO HỌC SINH

2.1 Phân tích mục tiêu, nội dung chủ đề chuẩn độ

2.1.1 Mục tiêu chương trình chuẩn độ

- Nguyên tắc và phương pháp chuẩn độ tạo phức

- Nguyên tắc chuẩn độ các chất oxi hoá - khử

Kĩ năng

 Quan sát thí nghiệm hoặc tiến hành thí nghiệm, rút ra nhận xét

 Xác định nồng độ dd chưa biết bằng phương pháp chuẩn độ :

+ Xác định phương pháp thích hợp

+ Xác định điểm tương đương

+ Tính toán nồng độ theo các số liệu thu được

2.1.2 Nội dung chương trình chuẩn độ

Chuẩn độ dd là một trong những nội dung có trong chương trình thi học sinh giỏi khu vực [25], thi chọn HSG Quốc gia [21], đề thi chọn đội tuyển Quốc gia dự thi Olympic Hóa học Quôc tế các nước trên thế giới [21] và có cả trong đề thi Olympic hóa học Quốc tế hàng năm [21], nội dung này cũng đã được đưa vào sách giáo khoa

12 nâng cao [3] nhưng với thời lượng quá ít và nội dung kiến thức cũng hết sức đơn giản Qua việc nghiên cứu nội dung thi Olympic khu vực, thi HSG Quốc gia, thi Olympic Quốc tế tôi thấy nội dung chuẩn độ như sau

- Các phương pháp chuẩn độ: Chuẩn độ đơn axit-bazơ, chuẩn độ tạo phức, chuẩn độ kết tủa, chuẩn độ oxi hóa khử

- Vẽ đường cong chuẩn độ và xác định thành phần hỗn hợp phân tích dựa trên

cơ sở dạng đường cong chuẩn độ

- Tính pH tại các thời điểm chuẩn độ, tính nồng độ các chất tham gia phản ứng chuẩn độ và tính thể tích thuốc thử cần dùng, tính sai số chuẩn độ và chọn chỉ thị thích hợp

2.2 Xây dựng nội dung chủ đề các phương pháp chuẩn độ

Để rút ngắn khoảng cách giữa nội dung kiến thức được học ở các trường chuyên và nội dung thi Olympic khu vực, thi HSG Quốc gia, thi Olympic Quốc tế, cần thiết phải trang bị cho cả GV và HS những kiến thức nâng cao ngang tầm đại học, nhưng vẫn đảm bảo mức độ hợp lý, phù hợp với trình độ học sinh phổ thông nhằm góm pháp phát huy NLTDST cho HS Chúng tôi tiến hành xây dựng nội dung các chủ

đề bao gồm lý thuyết cần nắm vững, ví dụ minh họa và hệ thống bài tập vận dụng cho từng chủ đề của phương pháp chuẩn độ

CHỦ ĐỀ 1: PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ AXIT – BAZƠ

Giáo viên giới thiệu tài liệu liên quan đến học sinh

- Tài liệu chính: [7], tr.108-186; [8], tr.83-153; [9], tr.83-88; [10], tr.177-246

- Tài liệu tham khảo thêm: [3], [4], [5], [6], [11], [14]

Phương pháp chuẩn độ axit- bazơ dựa trên phản ứng trao đổi proton giữa dd

chuẩn và dd định phân để xác định nồng độ của axit, bazơ hay muối Gần điểm tương đương, pH của dd thay đổi đột ngột, nhờ đó ta có thể xác định được điểm tương đương dựa vào chất chỉ thị axit- bazơ hoặc máy đo pH

BÀI 1: CHẤT CHỈ THỊ AXIT - BAZƠ

Chất chỉ thị axit - bazơ là những axit hoặc bazơ hữu cơ yếu, trong đó dạng axit

và bazơ liên hợp có màu khác nhau

1 Cơ chế đổi màu của chất chỉ thị

Dạng axit và bazơ liên hợp có màu khác nhau do chúng có cấu trúc khác nhau Khi pH thay đổi thì cân bằng trên sẽ chuyển dịch Chất chỉ thị sẽ tồn tại chủ yếu ở một trong hai dạng liên hợp và dd sẽ có màu của dạng chủ yếu

2 Khoảng pH đổi màu của chất chỉ thị

Mỗi chất chỉ thị axit- bazơ thường có một khoảng pH đổi màu nhất định Xét chất chỉ thị là axit hữu cơ yếu HInd:

HInd Ind- + H+ ;

][

]][

a) Dạng axit và bazơ liên hợp đều có màu

Tỉ số [Ind ] / [HInd] quyết định màu của dd Nếu nồng độ của chúng hơn nhau

10 lần trờ lên, mắt ta có thể nhìn thấy màu của dạng có nồng độ lớn hơn

- Khi [Ind ] / [HInd] > 10 (pH > pKa + 1) thì dd có màu của dạng Ind-

- Khi [Ind ] / [HInd] < 0,1 (pH < pKa - 1) thì dd có màu của dạng HInd

Như vậy, khoảng pH đổi màu mà mắt ta nhận biết được là 2 đơn vị pH (pH =

pKa 1)

b) Chỉ dạng axit hoặc bazơ liên hợp có màu

Gọi C là giá trị nồng độ dạng có màu cần đạt tới để ta nhận ra màu của nó và

C0 là tổng nồng độ của chất chỉ thị Khi đó pH của dd mà tại đó bắt đầu xuất hiện màu là: a

Như vậy, pH xuất hiện màu phụ thuộc vào nồng độ của chất chỉ thị

3 Một số chất chỉ thị axit- bazơ quan trọng

Bảng 2.1 Một số chất chỉ thị axit bazơ

axít

Màu dạng bazơ

Khoảng pH đổi màu

Metyldacam (Heliantin) Nước Đỏ hồng vàng 3,1 – 4,4

Bromphenol xanh Nước Vàng Nâu tím 3,0 – 4,6

Brom crezol lục Nước Vàng Xanh 3,8 – 5,4

Metyl đỏ Nước Đỏ hồng Vàng 4,4 – 6,2

Brom thymol xanh Nước Vàng Xanh 6,2 – 7,6

Phenol đỏ Nước Vàng Đỏ 6,4 – 8,0

Thymol xanh Nước Vàng Xanh 8,0 – 9,6

Phenolphtalein Rượu 70% Không màu Đỏ 8,0 – 9,8

Thymolphtalein Rượu 90% Không màu Xanh 9,4 – 10,6

Để chọn được chất chỉ thị màu thích hợp cho mỗi phép chuẩn độ, người ta tiến hành vẽ đường cong chuẩn độ hoặc tính sai số chỉ thị để tìm bước nhảy pH Kết hợp với khoảng pH đổi màu của các chất chỉ thị để chọn chất chỉ thị thích hợp Chất chỉ thị thích hợp là chất có khoảng pH đổi màu nằm trong bước nhảy của đường cong chuẩn độ

BÀI 2: CHUẨN ĐỘ AXIT MẠNH VÀ BAZƠ MẠNH

1 Chuẩn độ axit mạnh

Đường biểu diễn sự phụ thuộc của pH trong quá trình chuẩn độ vào thể tích dd

chuẩn thêm vào được gọi là đường cong chuẩn độ (titration curve)

Thí dụ 1: Vẽ đường cong chuẩn độ 100 ml dd HCl 0,1 M bằng dd NaOH 0,1 M

Hướng dẫn giải

Phản ứng chuẩn độ: NaOH + HCl  NaCl + H2O

- Trước và sau điểm tương đương, pH của dd thay đổi rất ít (do có hệ đệm

H3O+/ H2O và H2O/ OH-) Trái lại ở vùng gần điểm tương đương, pH thay đổi rất nhiều tạo nên bước nhảy pH

- Điểm tương đương có pH = 7

- Khoảng pH ứng với chuẩn độ thiếu và thừa 0,1% được quy ước là bước nhảy Vậy bước nhảy của đường cong chuẩn độ này là: 9,7 - 4,3 = 5,4 đơn vị pH

- Dựa vào bước nhảy ta có thể dễ dàng chọn chất chỉ thị Trong trường hợp này ta có thể chọn bất kỳ chất chỉ thị pH nào có pT nằm trong bước nhảy tức là trong khoảng pH từ 4,3 đến 9,7 (Thí dụ: metyl đỏ, metyl da cam, bromthymol xanh, phenol

đỏ, phenolphtalein)

- Bước nhảy pH phụ thuộc vào nồng độ của dd chuẩn (NaOH) và nồng độ của

dd định phân (HCl) Nồng độ của các chất càng lớn thì bước nhảy càng dài, điều này chúng ta sẽ thấy rõ sau những phép tính dưới đây

Giả sử chuẩn độ 100ml dd axit HCl C(M) bằng dd NaOH có cùng nồng độ

- Khi chuẩn độ thiếu 0,1%:

) / ( 10 00 , 5 9

, 99 100

9 , 99

l mol C C

pH = pH2 - pH1 = 7,4 + 2lgC Nồng độ, C (mol/l) 1 0,1 0,01 0,005 0,001

pH1 3,3 4,3 5,3 5,6 6,3

pH2 10,7 9,7 8,7 8,4 7,7

Bước nhảy, pH 7,4 5,4 3,4 2,8 1,4

Trong phép chuẩn độ axit- bazơ, ngoài sai số thể tích do dụng cụ và sử dụng

dụng cụ (buret, pipet, bình định mức) gây ra, người ta còn gặp sai số chỉ thị

Sai số chỉ thị là sai số xảy ra do pT của chất chỉ thị không trùng với pH ở điểm

tương đương Sai số này thuộc loại sai số hệ thống

100%

D

%

trong đó G là giá trị gần đúng, tức là lượng chất định phân thực tế được chuẩn

độ, D là giá trị đúng, tức là lượng chất định phân thực có

Thí dụ 2: Tính sai số chỉ thị mắc phải khi chuẩn độ V0 ml dd HCl 0,1M bằng

dd NaOH 0,1M nếu kết thúc chuẩn độ ở pH = 5 và pH = 11

Hướng dẫn giải

Phản ứng chuẩn độ:NaOH + HCl = NaCl + H2O ; pHtđ = 7

Giả sử, khi kết thúc chuẩn độ, thể tích NaOH đã dùng là Vc ml Ta có:

% 100 ) 1 V

V ( 100%

1 , 0

1 , 0 1 , 0

% S

0 c 0

BÀI 3: CHUẨN ĐỘ ĐƠN AXIT YẾU VÀ ĐƠN BAZƠ YẾU

1 Chuẩn độ dd đơn axit yếu bằng dd bazơ mạnh

Thí dụ 1: Vẽ đường cong chuẩn độ 100 ml dd CH3COOH 0,1 M bằng dd NaOH 0,1 M Biết axit axetic có pKa= 4,75

Hướng dẫn giải

Phản ứng chuẩn độ: NaOH + CH3COOH  CH3COONa + H2O

Giai đoạn Thành phần dd Công thức tính Ghi chú Chưa thêm NaOH CH3COOH [H]  K a C A  102,88 dd axit yếu Trước điểm tương

đương CH3COOH,

3 3

CH COOH a

đương

CH3COO-, NaOH

1 Bước nhảy pH (với sai số là 1%) là từ 6,75 đến 10,70, do đó có thể dùng

phenolphtalein để làm chất chỉ thị cho phép chuẩn độ

2 Ở vùng chuẩn độ được một nửa, pH của dd axit yếu hầu như không đổi do

tạo thành dd đệm và pH1/2 = pKa

3 pH tại điểm tương đương không trùng với điểm trung tính Axit càng yếu và

có nồng độ càng lớn, pH của điểm tương đương càng chuyển về phía môi trường bazơ

4 Axit càng yếu và nồng độ axit càng loãng, bước nhảy pH càng nhỏ Hằng số

axit tối thiểu để đường chuẩn độ còn bước nhảy là 10-7 Trong thực tế, không thể tiến hành chuẩn độ trực tiếp NH4+ và H3BO3

Nồng độ CH3COOH 1 0,1 0,01 0,001

pH khi chuẩn độ thiếu 0,2% 7,5 7,5 7,4 7,4

pH khi chuẩn độ thừa 0,2% 11 10 9,0 7,8

Bước nhảy, pH 3,5 2,5 1,6 0,4

5 Nồng độ dd bazơ dùng để chuẩn độ càng nhỏ, bước nhảy càng nhỏ Thực tế

thường dùng các dd chuẩn bazơ mạnh có nồng độ lớn hơn 10-2

M

2 Chuẩn độ dd đơn bazơ yếu bằng dd axit mạnh

Thí dụ 2: Vẽ đường cong chuẩn độ 100 ml dd NH3 0,1 M bằng dd HCl 0,1 M Biết NH3 có pKb= 4,75

Hướng dẫn giải

Phản ứng chuẩn độ: HCl + NH3  NH4Cl

Công thức tính pH ở các giai đoạn của quá trình chuẩn độ được tóm tắt trong bảng sau:

Chưa thêm HCl NH3 log 3

2

1 2

1

pH    dd bazơ yếu Trước điểm tương

C

C pK

1 2

Hình 2.3 Đường cong chuẩn độ dd NH3 0,1M bằng dd HCl 0,1M

Giống trường hợp chuẩn độ axit yếu bằng bazơ mạnh, đường cong chuẩn độ bazơ yếu bằng axit mạnh cũng cho thấy:

1 Điểm tương đương không trùng với điểm trung hoà, mà ở miền axit (pHtđ= 5,13) Đường cong chuẩn độ không đối xứng với điểm trung hoà

2 Chất chỉ thị thích hợp là metyl đỏ hoặc metyl da cam

3 Bước nhảy của đường chuẩn độ cũng phụ thuộc vào nồng độ và hằng số phân ly của bazơ yếu, nồng độ của axit mạnh

4 pKa = pH1/2.

BÀI 4: CHUẨN ĐỘ ĐA AXIT, ĐA BAZƠ

1 Chuẩn độ đa axit bằng bazơ mạnh

Thí dụ 1: Hãy vẽ đường cong chuẩn độ khi chuẩn độ dd H3PO4 0,1M bằng dd chuẩn NaOH 0,1 M, biết H3PO4 có pKa1 = 2,12; pKa2 = 7,21 và pKa3 = 12,36

] [

4 3

a PO

H

K H C

log

1

PO H

PO H a

C

C pK

2

log

2

PO H

HPO a

C

C pK

pH   dd muối axit Trước điểm tđ thứ ba HPO4

C

C pK

pH dd đệm

Tại điểm tđ thứ ba PO43- 1

2

] [

] [

3

b PO

K OH C



 dd đa bazơ Sau điểm tđ thứ ba PO43-, OH- pH 14  logC NaOH, d- hỗn hợp bazơ

VNaOH, ml

2 4 6 8 10 12 14

*Chú ý: Đối với axit oxalic (pKa1 = 1,25, pKa2 = 4,27) trên đường cong chuẩn

độ không có bước nhảy ở điểm tương đương thứ nhất, đối với axit xitric (pKa1 = 2,94,

pKa2 = 4,14, pKa3 = 5,82) trên đường cong chuẩn độ không có bước nhảy ở điểm tương đương thứ nhất, thứ hai và thứ tư

2 Chuẩn độ đa bazơ bằng axit mạnh

Thí dụ 2: Vẽ đường cong chuẩn độ khi chuẩn độ dd Na2CO3 0,1M bằng dd chuẩn HCl 0,1 M, biết H2CO3 có pKa1 = 6,62; pKa2 = 10,35

2

1

2 1

VHCl, ml

2 4 6 8 10 12 14

Hình 2.5 Đường cong chuẩn độ 10 ml dd Na2CO3 0,1M bằng 10 ml dd HCl 0,1M

BÀI TẬP VẬN DỤNG

1 Bài tập về chất chỉ thị axit bazơ

Bài 1.1 Chất chỉ thị màu HInd có hằng số axit Ka = 1 10-5 Dạng axit của chất chỉ thị có màu vàng và dạng bazơ liên hợp có màu xanh, hãy cho biết màu của

dd chứa chất chỉ thị trên tại pH = 7,0? Giải thích (Màu xanh)

Bài 1.2 Một chất chỉ thị axit- bazơ (HInd) có pKa = 3,5, dạng axit có màu đỏ,

dạng bazơ liên hợp có màu vàng Ta phân biệt được màu của dạng axit khi nồng độ của nó lớn hơn của dạng bazơ 3 lần và phân biệt được màu của dạng bazơ khi nồng

độ của nó lớn hơn của dạng axit 8 lần Tính khoảng pH đổi màu của chất chỉ thị (pH

= 3,0  4,4)

2 Bài tập chuẩn độ đơn axit mạnh

Bài 2.1 Đun sôi 1,00 gam mẫu muối amoni thô với lượng NaOH dư Toàn bộ

khí NH3 bay ra được hấp thụ hết trong 50 ml dd H2SO4 0,25M Chuẩn độ lượng

H2SO4 dư thấy hết 15,68 ml dd NaOH 0,05M

(a) Tính % khối lượng của NH3 có trong mẫu muối amoni

(b) Hãy đề nghị một chất chỉ thị thích hợp cho phép chuẩn độ trên

(a 41,17% ; b Bromthymol xanh)

Bài 2.2 (Trích đề thi HSG Belarus năm 2002) dd axit clohidric đặc bán ngoài

thị trường có phần mol của HCl là 0,221 và khối lượng riêng là 1,182 g/ml

(a) Hãy tính nồng độ % của HCl trong dd (36,5%)

(b) Hãy tính thể tích dd axit đặc cần dùng để điều chế 500 ml dd HCl 0,124 M

(5,25 ml)

(c) Hãy tính thể tích dd bari hiđroxit (chứa 4,89 g bari hidroxit octahydrat

trong 500 ml dd) cần dùng để chuẩn độ 25,00 ml dd HCl 0,124 M (50,0 ml)

Bài 2.3: (Trích đề thi HSG Đức năm 2006) Cho dd axit sunfuric có nồng độ

nằm trong khoảng 95 -98 %, biết khối lượng riêng của dd là 1,84 gam/ ml Để xác định nồng độ chính xác của dd trên, một sinh viên lấy 5 ml dd và pha loãng thành 500

ml dd Sau đó sinh viên này lấy 5 mẫu, mỗi mẫu chứa 10,00 ml dd và tiến hành chuẩn

độ bằng dd NaOH 0,1760 mol/l

Mẫu 1 2 3 4 5

VNaOH, ml 20,15 19,65 21,30 20,40 20,35

(a) Hãy tính nồng độ mol của axit sunfuric trong 500 ml dd.(0,1793M)

(b) Hãy tính nồng độ % của dd axit sunfuric ban đầu (95,55%)

(c) Hãy tính phần mol của axit sunfuric trong dd ban đầu (0,796)

3 Bài tập chuẩn độ đơn bazơ mạnh

Bài 3.1 Tiến hành chuẩn độ 50,00 ml dd NaOH 0,1M bằng dd HCl 0,1M

Tính pH tại các thời điểm thêm 0; 5; 25; 45; 49,5; 49,95; 50; 50,05; 50,5; 55 và 60 ml

dd HCl

Bài 3.2 Tiến hành chuẩn độ dd Ba(OH)2 bằng dd

H2SO4 0,1 M và đo độ dẫn điện của dd trong suốt quá

trình chuẩn độ Số liệu thu được được biểu diễn trên đồ thị

bên

(a) Hãy viết ptpư chuẩn độ dưới dạng ion rút gọn

(b) Hãy giải thích tại sao độ dẫn điện của dd giảm

dần, đi qua một cực tiểu sau đó lại tăng dần trong quá

trình chuẩn độ

(c) Hãy tính số mol bari hiđroxit trong dd ban đầu (0,004 mol)

(d) Hãy giải thích tại sao độ dẫn điện lại không giảm đến không tại điểm tương đương

Bài 3.3 Fomandehit phản ứng với NH3 tạo thành hexametylen tetramin và nước Phản ứng này được sử dụng để chuẩn độ fomandehit theo quy trình như sau:

Cân 0,300 gam mẫu chứa HCHO, hòa tan trong bình nón bằng nước tạo thành

20 ml dd Thêm 0,3 gam NH4Cl, thêm tiếp 40 ml dd NaOH 0,100 M Đậy nắp bình nón và để yên 1 giờ để phản ứng xảy ra hoàn toàn Chuẩn độ dd thu được bằng dd HCl 0,100 M đến đổi màu chất chỉ thị đỏ trung tính (pH = 6,8) thấy hết 15,4 ml

(a) Hãy viết các phương trình phản ứng xảy ra

(b) Hãy tính % khối lượng fomandehit trong mẫu (36,9%)

(c) Nếu mẫu andehit có chứa 0,2% HCOOH theo khối lượng, hãy tính %

fomandehit trong mẫu (36,7%)

(d) Tại sao phải kết thúc chuẩn độ ở pH = 6? (dd tại điểm tương đương chứa

NH 4 + : 0,0393 M và (CH 2 ) 4 N 4 0,0076 M Giả sử [NH 4 + ] >> [NH 3 ]; [(CH 2 ) 6 N 4 ] >> [(CH 2 ) 6 N 4 H + ] => pH = 6,8)

Én ®iÖ

thÓ tÝch H2SO4 0,1M, ml