Xây dựng hệ thống bài tập hóa học hữu cơ có nhiều cách giải để phát triển tư duy cho học sinh trong dạy học hóa học ở trường THPT

MỘT SỐ HÌNH THỨC SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP NHIỀU CÁCH GIẢI NHẰM PHÁT TRIỂN TƯ DUY CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC...23 2.1... Nghị quyết 88/2014/QH13 củaQuốc hội quy định: “Đổi mới chư

Sáng kiến kinh nghiệm

“XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HểA HỌC HỮU CƠ

Cể NHIỀU CÁCH GIẢI ĐỂ PHÁT TRIỂN TƯ DUY CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC HểA HỌC Ở TRƯỜNG THPT”

Lĩnh vực: Húa Học

Năm học : 2020 – 2021

sở giáo dục và đào tạo nghệ an

Trêng THPT Nghi Léc 5 Trêng THPT Nghi Léc 3

S¸ng kiÕn kinh nghiÖm

“XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC HỮU CƠ

CÓ NHIỀU CÁCH GIẢI ĐỂ PHÁT TRIỂN TƯ DUY CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC Ở TRƯỜNG THPT”

Lĩnh vực: Hóa Học

T¸c gi¶ : NguyÔn ThÞ Long

Ph¹m ThÞ Quúnh

Tæ : Khoa häc tù nhiªn N¨m thùc hiÖn : 2020 -2021

N¨m häc: 2020 – 2021

MỤC LỤC

Trang

Phần I ĐẶT VẤN ĐỀ 1

I LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1

II LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU 2

III MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU 2

IV KHÁCH THỂ VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 2

V NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU 2

VI PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2

VII GIẢ THUYẾT KHOA HỌC 3

VIII ĐIỂM MỚI CỦA ĐỀ TÀI 3

IX GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI 3

Phần II – NỘI DUNG 4

Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 4

1.1 LÝ LUẬN VỀ DẠY HỌC 4

1.1.1 Thực trạng dạy học 4

1.1.2 Sự cần thiết phải đổi mới phương pháp dạy học 4

1.1.3 Định hướng đổi mới phương pháp dạy và học theo hướng tích cực 6

1.1.4 Phương hướng đổi mới PPDH hóa học 7

1.2 VẤN ĐỀ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY 7

1.2.2 Tư duy hóa học 8

1.2.3 Hình thành và phát triển tư duy hóa học cho học sinh 9

1.3 BÀI TẬP HÓA HỌC 10

1.3.1 Khái niệm bài tập hóa học 10

1.3.2 Vai trò, ý nghĩa của bài tập hoá học 11

1.3.3 Phân loại 12

1.3.4 Các phương pháp giải bài tập hóa học 12

1.3.5 Quá trình giải bài tập hóa học 18

1.3.6 Quan hệ giữa bài tập hóa học và phát triển tư duy cho học sinh 19

1.3.7 Tình hình sử dụng bài tập hóa học nhiều cách giải nhằm rèn tư duy đa hướng cho học sinh hiện nay 21

Chương 2 MỘT SỐ HÌNH THỨC SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP NHIỀU CÁCH GIẢI NHẰM PHÁT TRIỂN TƯ DUY CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC 23

2.1 Sử dụng trong các tiết ôn tập, luyện tập 23

2.2 Sử dụng trong các tiết tự chọn 23

2.3 Sử dụng trong việc tự học của học sinh 23

2.4 Sử dụng trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi 23

Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 42

3.1 Mục đích, nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 42

3.1.1 Mục đích 42

3.1.2 Nhiệm vụ 42

3.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm 42

3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 42

3.3.1 Kế hoạch thực nghiệm sư phạm 42

3.3.2 Tiến hành thực nghiệm sư phạm 43

3.4 Kết quả thực nghiệm sư phạm 43

3.5 Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm 44

Phần III KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 45

1 Những công việc đã làm 46

2 Một số kiến nghị 46

3 Hướng phát triển của đề tài 47

TÀI LIỆU THAM KHẢO 47

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

Phần I ĐẶT VẤN ĐỀ

I LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Sau nhiều năm đất nước đổi mới, mặc dù đã có những chuyển biến tích cực

về mọi mặt song Giáo dục và Đào tạo nước ta vẫn đang bộc lộ nhiều hạn chế, bấtcập Một trong những hạn chế đó là chất lượng và hiệu quả giáo dục còn thấp, chưađáp ứng được yêu cầu phát triển của đất nước, chưa tiếp cận được với trình độ giáodục của các nước có nền giáo dục phát triển trên thế giới, còn nặng về thi cử, ít gắnliền với thực tế đời sống Vì vậy, đổi mới và nâng cao chất lượng dạy học là mộttrong những mục tiêu hàng đầu của ngành giáo dục Nghị quyết 88/2014/QH13 củaQuốc hội quy định: “Đổi mới chương trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thôngnhằm tạo chuyển biến căn bản, toàn diện về chất lượng và hiệu quả giáo dục phổthông; kết hợp dạy chữ, dạy người và định hướng nghề nghiệp; góp phần chuyểnnền giáo dục nặng về truyền thụ kiến thức sang nền giáo dục phát triển toàn diện cả

về phẩm chất và năng lực, hài hòa đức, trí, thể, mỹ và phát huy tốt nhất tiềm năngcủa mỗi học sinh.”

Ở trường phổ thông, đổi mới về phương pháp dạy học nghĩa là tạo mọi điềukiện để học sinh có thể tiếp thu kiến thức một cách tích cực, chủ động và biết vậndụng sáng tạo tri thức để giải quyết các vấn đề trong học tập và cuộc sống

Trong nhiều năm qua, việc nâng cao chất lượng dạy học các môn học nóichung và môn hóa học nói riêng ở trường phổ thông đã được chú trọng Tuy nhiên,nhìn chung hiệu quả còn thấp, chưa đáp ứng được yêu cầu đổi mới trong giáo dục.Với thực tế đó, nhiệm vụ cấp thiết đặt ra cho người giáo viên là phải đổi mớiphương pháp dạy học Dạy học không chỉ đơn thuần là cung cấp kiến thức mà phảidạy cho các em cách tìm ra kiến thức, cách nghĩ Đó là phương pháp rèn luyện tư

duy cho HS Cần chú trọng bồi dưỡng cho HS năng lực tư duy sáng tạo, giải quyết

vấn đề học tập thông qua mọi nội dung, mọi hoạt động dạy học Trong hóa học,giải bài tập hóa học (BTHH) là phương tiện cơ bản để giúp HS tái hiện kiến thức,rèn luyện tư duy một cách sâu sắc và vận dụng linh hoạt, có hiệu quả các kiến thứccủa mình Ngày nay, với xu thế thi theo hình thức trắc nghiệm khách quan, GVthường chỉ nêu ra một cách giải ngắn gọn cho mỗi BTHH đôi khi làm mờ nhạt đibản chất hóa học của bài toán đồng thời không kích thích được tư duy đa hướng và

tư duy sáng tạo của HS

Việc đề xuất các bài tập có nhiều cách giải, yêu cầu HS tìm được lời giảihay, ngắn gọn, nhanh trên cơ sở các phương pháp giải toán, các quy luật chung củahóa học sẽ có tác dụng lớn trong việc phát triển tư duy cho HS Xuất phát từ những

lí do trên chúng tôi chọn đề tài: “Xây dựng hệ thống bài tập hóa học hữu cơ có nhiều cách giải để phát triển tư duy cho học sinh trong dạy học hóa học ở trường THPT” với mong muốn góp phần đổi mới phương pháp dạy học nhằmnâng cao chất lượng giáo dục, rèn luyện và phát triển năng lực tư duy cho HS

II LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU

Việc nghiên cứu về bài tập hóa học từ trước đến nay đã có nhiều công trìnhcủa các tác giả ngoài nước như Apkin G L., Xereda I P nghiên cứu về phươngpháp giải toán hóa học Ở trong nước có PGS.TS Nguyễn Xuân Trường, PGS.TSĐào Hữu Vinh, TS Cao Cự Giác, và nhiều tác giả khác quan tâm đến nội dung

và phương pháp giải toán hóa học Tuy nhiên, việc nghiên cứu BTHH hữu cơ cónhiều cách giải còn khá mới mẻ, chỉ một số ít người nghiên cứu tiêu biểu là PGS

TS Nguyễn Xuân Trường Xu hướng của lí luận dạy học hiện nay đặc biệt chútrong đến hoạt động tư duy của HS trong quá trình dạy học, đòi hỏi HS phải làmviệc tích cực, tự lực Việc giải BTHH hữu cơ bằng nhiều cách khác nhau ngoàicách giải thông thường đã biết cũng là một biện pháp hữu hiệu nhằm kích thíchkhả năng tìm tòi, làm việc một cách tích cực, chủ động sáng tạo của HS

III MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

Thông qua BTHH hữu cơ có nhiều cách giải nhằm phát triển năng lực tư duylogic, tư duy đa hướng và tăng cường khả năng sáng tạo cho HS

IV KHÁCH THỂ VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

1 Khách thể nghiên cứu : Quá trình dạy học hóa học ở trường phổ thông

2 Đối tượng nghiên cứu : Hệ thống BTHH hữu cơ có nhiều cách giải

V NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU

Để đạt được mục đích của đề tài chúng tôi đã xác định các nhiệm vụ chínhsau đây :

1 Nghiên cứu cơ sở lí luận của đề tài

- Cơ sở lí luận về nhận thức và quá trình nhận thức

- Cơ sở lí luận về tư duy và quá trình tư duy

- Ý nghĩa, tác dụng của BTHH hữu cơ

2 Xây dựng hệ thống BTHH hữu cơ có nhiều cách giải

3 Nghiên cứu và đưa ra một số ý kiến về phương pháp sử dụng BTHH hữu

cơ có nhiều cách giải ở trường THPT

4 Thực nghiệm sư phạm: Kiểm nghiệm giá trị của hệ thống BTHH hữu cơ

có nhiều cách giải ở trường THPT và hiệu quả của các đề xuất về phương pháp sửdụng chúng

VI PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Sử dụng phối hợp các phương pháp sau :

1 Nhóm các phương pháp nghiên cứu lí thuyết

- Phương pháp thu thập các nguồn tài liệu lí luận

- Phương pháp phân tích, tổng hợp các nguồn tài liệu đã thu thập.

2 Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn

- Điều tra thực trạng sử dụng bài tập trong dạy học hóa học hiện nay ở trườngTHPT

- Trao đổi với GV có nhiều kinh nghiệm sử dụng bài tập

- Phương pháp TNSP : Đánh giá hiệu quả hệ thống BTHH hữu cơ có nhiều cáchgiải và phương pháp sử dụng chúng trong việc rèn tư duy cho HS ở trường THPT

3 Phương pháp thống kê toán học : Xử lí phân tích các kết quả thực nghiệm

sư phạm

VII GIẢ THUYẾT KHOA HỌC

Nếu có hệ thống BTHH hữu cơ có nhiều cách giải kết hợp với phương phápdạy học phù hợp của GV và khả năng tự học, tự tìm tòi của HS sẽ góp phần nângcao năng lực nhận thức, năng lực tư duy sáng tạo của HS

VIII ĐIỂM MỚI CỦA ĐỀ TÀI

1 Nghiên cứu tuyển chọn, xây dựng và sử dụng BTHH hữu cơ có nhiềucách giải đa dạng phong phú để rèn tư duy cho HS ở trường THPT một cách có hệthống bằng những phương pháp mới mẻ, tiên tiến

2 Đưa ra một số ý kiến về phương pháp sử dụng hệ thống BTHH hữu cơ cónhiều cách giải nhằm phát triển năng lực tư duy HS ở trường THPT

IX GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI

Nghiên cứu hệ thống bài tập hóa học hữu cơ có nhiều cách giải dùng trongdạy học ở trường THPT

Trước đòi hỏi thực tiễn của Việt Nam trên con đường hội nhập và phát triểnthì đổi mới phương pháp dạy học trong đó có dạy học phổ thông là hết sức cầnthiết Luật giáo dục, điều 28.2 có ghi “Phương pháp dạy học phổ thông phải pháthuy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểmcủa từng lớp học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm,rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lạiniềm vui, hứng thú học tập cho học sinh” Nền giáo dục mới đòi hỏi không chỉtrang bị cho học sinh kiến thức mà nhân loại đã tìm ra mà còn phải bồi dưỡng chohọc tính năng động, óc tư duy sáng tạo và thực hành giỏi, tức là đào tạo những conngười không chỉ biết mà phải có năng lực hành động Để thực hiện các yêu cầu đó,giáo dục nước nhà đã trải qua các cuộc cải cách với nhiều thành tựu nổi bật, nhưngvẫn còn không ít tồn tại cần khắc phục Mục tiêu đổi mới được Nghị quyết88/2014/QH13 của Quốc hội quy định: “Đổi mới chương trình, sách giáo khoagiáo dục phổ thông nhằm tạo chuyển biến căn bản, toàn diện về chất lượng và hiệuquả giáo dục phổ thông; kết hợp dạy chữ, dạy người và định hướng nghề nghiệp;góp phần chuyển nền giáo dục nặng về truyền thụ kiến thức sang nền giáo dục pháttriển toàn diện cả về phẩm chất và năng lực, hài hoà đức, trí, thể, mĩ và phát huytốt nhất tiềm năng của mỗi học sinh.”

1.1.2 Sự cần thiết phải đổi mới phương pháp dạy học

* Những đòi hỏi của xã hội

Hiện nay, kiến thức không còn là tài sản chỉ của riêng trường học Học sinh cóthể tiếp nhận các thông tin từ nhiều nguồn khác nhau Lượng thông tin đa chiều màhọc sinh tiếp nhận đã làm thay đổi cách nhìn đối với vai trò của dạy học, do đócách thức tổ chức các hoạt động giáo dục và học tập trong nhà trường không thểthực hiện như trước đây Hệ thống giáo dục đang đứng trước áp lực rất lớn về việccần phải đổi mới

Hơn nữa, trong xã hội ngày nay, công nghệ thông tin đã trở hành một công cụ

hỗ trợ không thể thiếu trong nhà trường, đem đến những phương tiện mới, cáchthức mới để truyền đạt kiến thức đến người học Công nghệ thông tin hỗ trợ một

cách tích cực vào quá trình giáo dục Internet giúp kết nối những thông tin quantrọng trên toàn thế giới.

Vấn đề đặt ra với nhà trường là làm thế nào để học sinh có thể làm chủ kiếnthức để có thể giải quyết được những vấn đề nảy sinh trong cuộc sống xung quanhhọ? Lựa chọn nội dung kiến thức, thông tin như thế nào để đáp ứng được điều đó?

Và khi đã lựa chọn được những nội dung cần dạy thì làm thể nào để tổ chức tốtnhững nội dung đó sao cho người học tích cực, tự lực chiếm lĩnh kiến thức ?

Đây thực sự là những thách thức đối với giáo viên, họ cần phải thực hiện côngviệc dạy học của mình theo cách hoàn toàn mới GV không chỉ là người đưa đếncho học sinh một lượng kiến thức xác định mà thay vào đó, GV cần dạy cho họcsinh cách xây dựng, chiếm lĩnh kiến thức để đảm bảo việc tự học suốt đời

* Những đòi hỏi từ sự phát triển kinh tế - xã hội

Sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa trong bối cảnh hội nhập quốc tế đòihỏi cần những người có trình độ học vấn rộng, có thể thực hiện được nhiều nhiệm

vụ và chuyên môn hoá nhằm đảm bảo chất lượng công việc Vì thế, người lao độngphải thể hiện đẳng cấp chuyên nghiệp cao và sẵn sàng gánh vác trách nhiệm Dámchịu trách nhiệm là một trong các mối quan tâm hàng đầu của các tổ chức kinhdoanh Yêu cầu đối với người lao động không chỉ đơn thuần là kiến thức mà còn lànăng lực giải quyết các vấn đề Cách giải quyết vấn đề linh hoạt để đối phó với cáctình huống mới và sự dám chịu trách nhiệm đang đặt lên vai nền giáo dục nước nhàtrách nhiệm đào tạo nguồn nhân lực đáp ứng sự phát triển của kinh tế - xã hội.Giáo viên phải không ngừng trau dồi chuyên môn, nghiệp vụ để có thể đào tạo ralớp trẻ năng động, sáng tạo, dám nghĩ, dám làm, biết làm việc độc lập và khôngngừng học hỏi để theo kịp sự thay đổi của xã hội

Yêu cầu đối với lớp trẻ không chỉ là yêu cầu về kiến thức mà còn là yêu cầu

về thái độ và kỹ năng làm việc Trong dạy học truyền thống, những yêu cầu nàychưa thực sự được quan tâm nhiều Vấn đề đặt ra: cần rèn cho học sinh các kỹnăng, thái độ này ở đâu? Khi nào? Và làm thế nào để rèn được chúng?

Như vậy, dạy học cần khuyến khích sự tiếp thu độc lập các kiến thức, chophép người học thực hành các kỹ năng, trong đó có kĩ năng xã hội, khuyến khíchtính độc lập và tự chủ của người học, tạo không gian để thực hiện các chiến lược,phương pháp dạy học khác nhau nhằm có được sự lựa chọn tốt nhất cho việc giảiquyết vấn đề Chỉ trong mô hình giáo dục, dạy học như thế, người học mới đượcthách thức, được rèn luyện để làm chủ kiến thức và kĩ năng, qua đó họ có đượcnăng lực học suốt đời và năng lực giải quyết linh hoạt các vấn đề thực tiễn, xã hội

* Những đòi hỏi khi tính đến đặc điểm tâm sinh lí của người học

Thời điểm công nghệ số có ảnh hưởng rất lớn tới cuộc sống xã hội của trẻ emngày nay Internet có mặt khắp mọi nơi, điện thoại di động, MSM, SMS, emailđang ngày càng có ảnh hưởng lớn tới sự truyền đạt thông tin

Trẻ ngày nay thu lượm thông tin rất nhanh và chia sẻ thông tin trong xã hộivới tốc độ chóng mặt Trẻ em có khả năng tìm kiếm thông tin theo các cách khácnhau Việc sử dụng công nghệ mới khiến trẻ trở thành những người có khả nănggiải quyết vấn đề và có khả năng xử lý nhiều thông tin cùng một lúc Như vậy,thách thức đối với hệ thống giáo dục là làm cách nào để tận dụng được điều này ?Những nghiên cứu được thực hiện ở nhiều quốc gia trong một phần tư thế kỉqua chứng minh rằng mỗi học sinh đều có một phương pháp học thích hợp vớimình hơn những phương pháp khác, do vậy, trong dạy học giáo viên cần tổ chứccác phong cách dạy khác nhau để phù hợp với các phong cách học của trẻ và vớicác đặc điểm của họ nhằm phát huy tối đa năng lực học của trẻ.

1.1.3 Định hướng đổi mới phương pháp dạy và học theo hướng tích cực

Trong việc đổi mới phương pháp dạy và học theo hướng tích cực thì phươngpháp học của học sinh là mối quan tâm hàng đầu Các câu hỏi giáo viên cần đặt ra

để thiết kế và tổ chức dạy học hiệu quả là: Học sinh nên học như thế nào thì hiệuquả ? Điều gì tạo nên động cơ thúc đẩy học sinh học tích cực ? Đâu là mối quantâm hàng đầu của người học ?

Như vậy, câu hỏi quan trọng không còn là "Học sinh nên biết gì" mà thay vào

đó là "Điều gì xảy ra với học sinh” khi các em tham gia vào quá trình học tập Giáoviên cần quan tâm đến quá trình học tập của bản thân người học, đến việc xâydựng kiến thức của chính họ Khi lấy người học làm trung tâm, giáo viên cần xácđịnh được thế nào là quá trình học tập lí tưởng nhất Để đạt được quá trình học tậptối ưu, giáo viên cần điều chỉnh các hoạt động dạy học sao cho phù hợp với sởthích và nhu cầu của học sinh Chính điều này đòi hỏi giáo viên có một quan điểmmới, một cách suy nghĩ mới về công việc, về mối quan hệ của họ với học sinh vànhững vấn đề liên quan

Hai yếu tố cốt lõi của định hướng đổi mới phương pháp dạy và học theo

hướng tích cực là: cảm giác thoải mái và sự tham gia

Sự tham gia cho thấy học sinh tận dụng và khai thác môi trường học tập vàkiến thức như thế nào Khi quan sát học sinh, nếu thấy HS say sưa giải quyết cácnhiệm vụ học tập, tập trung cao độ và huy động trí tuệ của họ thì có thể khẳng địnhrằng quá trình học tập tích cực đang diễn ra

Để thúc đẩy sự tham gia tích cực của học sinh, trong quá trình dạy học cần lưu

ý tới các biện pháp sau:

• Tăng cường mức độ đa dạng trong hoạt động để đảmbảo học tích cực

• Tạo điều kiện cho tự do sáng tạo để khuyến khích họcđộc lập

• Sự phù hợp của hoạt động dạy với mức độ phát triển củangười học

• Kiến thức gắn liền với thực tế

• Không khí và các mối quan hệ trong nhóm, trong lớpthân thiện, an toàn để tạo môi trường học tập an toàn

Cảm giác thoải mái gắn liền với môi trường học tập và cách thức dạy học phùhợp với những nhu cầu căn bản của học sinh Trẻ em cần phải cảm thấy an toàn vàđược tôn trọng trong môi trường học tập Bằng cách này, cảm giác thoải mái làđiều kiện để đạt được mức độ tham gia cao và tham gia tích cực của học sinh.Cảm giác thoải mái và sự tham gia có thể trở thành tiêu chuẩn cơ bản đánh giáchất lượng của quá trình giáo dục

Điều đó nghĩa là giáo viên cần phải thiết kế những hoạt động học tập nhằmđảm bảo mức độ tham gia cao và tham gia tích cực của người học, tác động đếntình cảm, thái độ của học sinh và đem đến cho họ niềm vui và sự hứng thú tronghọc tập Đó chính là lúc học sâu diễn ra

Những định hướng này sẽ làm thay đổi vai trò của người dạy và người học,trong đó giáo viên chủ yếu giữ vai trò là người tạo môi trường học tập thân thiện,phong phú, là người tư vấn, chỉ dẫn, động viên, kèm cặp, đưa đến những thông tinphản hồi cần thiết, định hướng quá trình lĩnh hội tri thức và cuối cùng là người thểchế hóa kiến thức

1.1.4 Phương hướng đổi mới PPDH hóa học

Những nghiên cứu lí luận và điều tra thực tiễn về thực trạng sử dụng PPDHtrong giảng dạy hóa học ở các trường phổ thông cho phép đề xuất phương hướngđổi mới PPDH trong giảng dạy hóa học ở trường trung học trong những năm trướcmắt là như sau :

a) Học sinh phải được hoạt động nhiều hơn, học sinh phải được trở thành chủthể hoạt động, đặc biệt là hoạt động tư duy

b) Các PPDH hóa học phải thể hiện được phương pháp nhận thức khoa họcđặc trưng của bộ môn hóa học là thực nghiệm hóa học, tận dụng khai thác đặc thùmôn hóa học tạo các hình thức hoạt động của học sinh một cách đa dạng phong

phú Do đó phải tăng cường sử dụng thí nghiệm, các phương tiện trực quan; khi sử

dụng thí nghiệm và các phương tiện trực quan phải dạy cho học sinh biết tự nghiêncứu và tự học

c) Giáo viên phải chú ý hình thành năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh

và có biện pháp hình thành từng bước năng lực giải quyết vấn đề từ thấp đến cao

Đó cũng là biện pháp quan trọng để tăng mức độ hoạt đông trí lực chủ động tíchcực của học sinh và phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh

1.2 VẤN ĐỀ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY

1.2.1 Khái niệm về tư duy, tư duy đa hướng

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

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

Tư duy đa hướng là tư duy phân tích, tổng hợp các thuộc tính của sự vật, hiện tượng theo nhiều hướng khác nhau nhằm tìm ra bản chất, các mối quan hệ bên trong của sự vật, hiện tượng mà trước đó ta chưa biết.

Giải một bài toán hóa học bằng nhiều cách là một trong những nội dung quantrọng trong giảng dạy hóa học ở trường phổ thông, nhằm kích thích khả năng sángtạo và tư duy của học sinh Đồng thời cũng là một cách làm rất hay để phát triển tưduy và rèn kĩ năng hóa học cho mỗi người, giúp ta có khả năng nhìn nhận vấn đềtheo nhiều hướng khác nhau, phát triển tư duy logic, sử dụng thành thạo và tậndụng tối đa các kiến thức đã học Đối với người giáo viên, suy nghĩ về bài toán vàgiải quyết nó bằng nhiều cách còn là một hướng đi có hiệu quả để khái quát hóa vàđặc biệt hóa, liên hệ với các bài toán cùng dạng, góp phần hỗ trợ phát triển các bàitập hay và mới cho học sinh

1.2.2 Tư duy hóa học

Hóa học - bộ môn khoa học lý thuyết và thực nghiệm có lập luận, trên cơ sởnhững kỹ năng quan sát các hiện tượng hóa học, phân tích các yếu tố cấu thành vàảnh hưởng, thiết lập những sự phụ thuộc xác định để tìm ra những mối liên hệ giữacác mặt định tính và định lượng, quan hệ nhân quả của các hiện tượng và quá trìnhhóa học, xây dựng nên các nguyên lý, quy luật, định luật, rồi trở lại vận dụng đểnghiên cứu những vấn đề của thực tiễn

Với tư duy toán thì 1 + 2 = 3

A + B = C + D ⇔ A – C = B - D

Nhưng với tư duy hóa học thì A + B không phải là phép cộng thuần túy củatoán học, mà là xảy ra sự biến đổi nội tại của các chất để tạo thành chất mới, theonhững nguyên lý, quy luật, những mối quan hệ định tính và định lượng của hóahọc

Đặc điểm của quá trình tư duy hóa học là sự phối hợp chặt chẽ, thống nhấtgiữa những hiện tượng cụ thể quan sát được với những hiện tượng cụ thể không

quan sát được, ngay cả khi dùng kính hiển vi điện tử, mà chỉ dùng kí hiệu, côngthức để biểu diễn mối liên hệ bản chất của các hiện tượng nghiên cứu.

Vậy bồi dưỡng phương pháp và năng lực tư duy hóa học là bồi dưỡng cho họcsinh biết vận dụng thành thạo các thao tác tư duy và phương pháp lôgic, dựa vàonhững dấu hiệu quan sát được mà phán đoán về tính chất và sự biến đổi nội tại củachất, của quá trình

Như vậy cũng giống như tư duy khoa học tự nhiên, toán học và vật lý, tư duyhóa học cũng sử dụng các thao tác tư duy vào quá trình nhận thức thực tiễn và tuântheo quy luật chung của quá trình nhận thức

Quá trình tư duy hoá học được bắt đầu từ sự quan sát các hiện tượng hoá học,phân tích các yếu tố của quá trình biến đổi để tìm ra các mối liên hệ về mặt địnhtính, định lượng, quan hệ nhân quả của các hiện tượng và quá trình hoá học để xâydựng nên các cơ sở lí thuyết, quy luật, định luật mô tả bằng ngôn ngữ hoá học rồitrở lại nghiên cứu những vấn đề của thực tiễn

1.2.3 Hình thành và phát triển tư duy hóa học cho học sinh

Việc phát triển tư duy hoá học cho học sinh trước hết là giúp học sinh nắmvững kiến thức hoá học cơ bản, biết vận dụng kiến thức vào việc giải bài tập vàthực hành Qua đó mà kiến thức học sinh thu nhận được trở nên vững chắc và sinhđộng hơn Học sinh chỉ thực sự lĩnh hội được tri thức khi tư duy của họ phát triển

và nhờ sự hướng dẫn của giáo viên mà học sinh biết phân tích, tổng hợp, khái quáttài liệu có nội dung, sự kiện cụ thể và rút ra những kết luận cần thiết

Tư duy càng phát triển thì có nhiều khả năng lĩnh hội tri thức một cáchnhanh nhạy, sâu sắc và khả năng vận dụng tri thức càng linh hoạt và có hiệu quả.Như vậy sự phát triển tư duy của học sinh được diễn ra trong quá trình tiếp thu vàvận dụng tri thức, khi tư duy phát triển sẽ tạo ra một kỹ năng và thói quen làm việc

có suy nghĩ có phương pháp, chuẩn bị tiềm lực lâu dài cho học sinh hoạt động sángtạo sau này Do đó, trong hoạt động giáo dục cần phải tập luyện cho học sinh hoạtđộng tư duy sáng tạo qua các khâu của quá trình dạy học Từ hoạt động dạy họctrên lớp, thông qua hệ thống câu hỏi, bài tập mà giáo viên điều khiển hoạt độngnhận thức của học sinh để giải quyết các vấn đề học tập được đưa ra Học sinhtham gia vào hoạt động này một cách tích cực sẽ nắm được cả kiến thức và phươngpháp nhận thức, đồng thời các thao tác tư duy cũng được rèn luyện

Trong học tập hoá học, hoạt động giải bài tập hoá học là một trong các hoạtđộng chủ yếu để phát triển tư duy Vì vậy giáo viên cần phải tạo điều kiện để họcsinh tham gia thường xuyên, tích cực vào hoạt động này Qua đó mà năng lực trítuệ được phát triển, học sinh sẽ có được những sản phẩm tư duy mới Có thể đánh

Trực quan

sinh động

Tư duy trừu tượng

Thực tiễn

giá tư duy phát triển bằng các dấu hiệu sau đây:

- Có khả năng vận dụng các tri thức và kỹ năng vào tình huống mới

Trong quá trình học tập, học sinh có nhiệm vụ là phải giải quyết những vấn

đề đòi hỏi phải liên tưởng đến những kiến thức đã học Nếu học sinh độc lập vậndụng tri thức vào tình huống mới thì chứng tỏ đã có biểu hiện tư duy phát triển

- Tái hiện nhanh chóng kiến thức, các mối quan hệ cần thiết để giải một bàitoán nào đó Thiết lập nhanh chóng các mối quan hệ bản chất giữa các sự vật và hiệntượng

- Có khả năng phát hiện cái chung của các hiện tượng khác nhau, sự khácnhau giữa các hiện tượng tương tự

- Có năng lực áp dụng kiến thức vào thực tế Đây là kết quả tổng hợp của sựphát triển tư duy Để có thể giải quyết tốt bài toán thực tế đòi hỏi học sinh phải cóđịnh hướng tốt, biết phân tích, suy đoán và vận dụng các thao thác tư duy để tìmcách áp dụng một cách thích hợp, cuối cùng là tổ chức thực hiện một cách có hiệuquả

Như vậy hoạt động giải bài tập hoá học rèn luyện cho học sinh năng lực pháthiện vấn đề mới, tìm ra hướng đi mới Thông qua hoạt động giải bài tập hoá học

mà các thao tác tư duy như: phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hoá… thườngxuyên được rèn luyện Năng lực quan sát, trí nhớ, óc tưởng tượng, năng lực độclập suy nghĩ của học sinh không ngừng được nâng cao Học sinh biết đánh giá,nhận xét đúng và cuối cùng tư duy được rèn luyện, phát triển thường xuyên Đểthực hiện được nhiệm vụ phát triển năng lực nhận thức, năng lực tư duy qua hoạtđộng giải bài tập hoá học giáo viên cần ý thức được đây chính là phương tiện hiệunghiệm để rèn luyện, phát triển tư duy cho học sinh Vì vậy cần chọn lọc các bàitập tiêu biểu và thông qua quá trình giải để hướng dẫn học sinh tư duy, sử dụng cácthao tác tư duy trong việc vận dụng kiến thức hoá học vào việc giải quyết các yêucầu của bài toán Hơn nữa việc giải bài tập phải được tiến hành thường xuyên, liêntục để tư duy trở nên nhạy bén

1.3 BÀI TẬP HÓA HỌC

1.3.1 Khái niệm bài tập hóa học

“Bài tập là một nhiệm vụ mà người giải cần phải thực hiện Trong đó có dữkiện và yêu cầu cần tìm”

Bài tập và người học có mối quan hệ mật thiết tạo thành một hệ thống toànvẹn, thống nhất, và liên hệ chặt chẽ với nhau Một học sinh lớp 1 không thể xembài tập lớp 12 là một “bài tập” và ngược lại, đối với học sinh lớp 12 bài toán lớp 1không còn là “bài tập” nữa! Bài tập chỉ có thể là “bài tập” khi trở thành đối tượnghoạt động của chủ thể, khi có một người nào đó có nhu cầu chọn nó làm đối tượng,mong muốn giải nó, tức là khi có một “người giải” Vì vậy trong quá trình dạy họcgiáo viên cần khéo léo lựa chọn những bài tập mà đặt ra trước mắt học sinh những

nhiệm vụ mà học sinh mong muốn được hoàn thành và khi vận dụng hết các kỹnăng, năng lực học sinh có thể hoàn thành tốt.

1.3.2 Vai trò, ý nghĩa của bài tập hoá học

Bài tập hoá học là một trong những phương tiện hiệu nghiệm cơ bản nhất đểdạy học sinh vận dụng các kiến thức đã học vào thực tế cuộc sống, sản xuất và tậpnghiên cứu khoa học, biến những kiến thức đã thu được qua bài học thành kiếnthức của chính mình Dưới đây chúng tôi chỉ xin trình bày một số tác dụng rõ rệt

mà bài tập hóa học đem lại cho học sinh :

− Đào sâu, mở rộng kiến thức đã học một cách sinh động, phong phú chỉ cóvận dụng kiến thức vào giải bài tập học sinh mới nắm vũng kiến thức một cách sâusắc

− Là phương tiện để ôn tập, củng cố, hệ thống hoá kiến thức một cách tốtnhất

− Rèn luyện kỹ năng hoá học cho học sinh như kỹ năng viết và cân bằngphương trình hóa học, kỹ năng tính toán theo công thức và phương trình hoá học,

kỹ năng thực hành như cân, đo, đun nóng, nung sấy, lọc, nhận biết hoá chất, − Bài tập hoá học còn được sử dụng như một phương tiện nghiên cứu tài liệumới (hình thành khái niệm, định luật) khi trang bị kiến thức mới, giúp học sinh tíchcực, tự lực, lĩnh hội kiến thức một cách sâu sắc và bền vững Điều này thể hiện rõkhi học sinh làm bài tập thực nghiệm định lượng

− Bài tập hoá học phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh và hình thànhphương pháp học tập hợp lý

− Bài tập hoá học còn là phương tiện để kiểm tra kiến thức, kỹ năng của họcsinh một cách chính xác

− Bài tập hoá học có tác dụng giáo dục đạo đức, tác phong, rèn tính kiên nhẫn,trung thực, chính xác khoa học và sáng tạo, phong cách làm việc khoa học (có tổchức, kế hoạch ), nâng cao hứng thú học tập bộ môn Điều này thể hiện rõ khi giảibài tập thực nghiệm

Sử dụng bài tập hóa học đúng mục đích, đúng đối tượng sẽ phát triển nănglực nhận thức, rèn trí thông minh cho học sinh Một số bài tập có tình huống đặcbiệt, ngoài cách giải thông thường còn có cách giải độc đáo nếu học sinh có tầmnhìn sắc sảo Thông thường giáo viên nên yêu cầu học sinh giải bằng nhiều cách,

có thể tìm cách giải ngắn nhất, hay nhất đó là cách rèn luyện trí thông minh chohọc sinh Khi giải bài toán bằng nhiều cách dưới góc độ khác nhau, phân tích thấuđáo thì khả năng tư duy của học sinh tăng lên gấp nhiều lần so với việc giải nhiềubài toán bằng một cách mà không phân tích sâu sắc

Bản thân một bài tập hoá học có thể chưa có hiệu quả nhất định, một bài tập hoá học hay chưa hẳn đã có tác dụng tích cực Vấn đề quan trọng phụ thuộc chủ

yếu vào người sử dụng nó Giáo viên cần lựa chọn đúng đối tượng, khai thác triệt

để mọi khía cạnh của bài toán, để học sinh tự mình tìm ra cách giải và tìm ra quy luật chung áp dụng để giải quyết những tình huống khác trong học tập cũng như trong cuộc sống lúc đó bài tập hoá học thật sự trở nên hay và có ý nghĩa.

1.3.3 Phân loại

Hiện nay có nhiều cách phân loại bài tập hoá học dựa trên cơ sở khác nhau:

* Dựa vào mức độ kiến thức: cơ bản, nâng cao

* Dựa vào tính chất bài tập: định tính, định lượng

* Dựa vào hình thái hoạt động của học sinh: lý thuyết, thực nghiệm

* Dựa vào mục đích dạy học: ôn tập, luyện tập, kiểm tra

* Dựa vào cách tiến hành trả lời: trắc nghiệm khách quan, tự luận

* Dựa vào kỹ năng, phương pháp giải bài tập: lập công thức, hỗn hợp, tổng hợpchất, xác định cấu trúc…

* Dựa vào loại kiến thức trong chương trình: dung dịch, điện hoá, động học, nhiệthoá học, phản ứng oxi hoá - khử

* Dựa vào đặc điểm bài tập:

− Bài tập định tính: giải thích hiện tượng, nhận biết, điều chế, tách hỗn hợp − Bài tập định lượng: có lượng dư, giải bằng trị số trung bình, giải bằng đồ thị Giữa các cách phân loại không có ranh giới rõ rệt, sự phân loại thường để nhằmphục vụ cho những mục đích nhất định

1.3.4 Các phương pháp giải bài tập hóa học

1.3.4.1 Phương pháp bảo toàn số mol electron

a/ Nội dung: “Trong phản ứng oxi hóa – khử, số mol electron mà chất khử chobằng số mol electron mà chất oxi hóa nhận”

b/ Phạm vi áp dụng: Phương pháp bảo toàn eletctron cho phép giải rất nhanh nhiềubài toán trong đó có nhiều chất oxi hóa và chất khử tham gia vì theo phương phápnày không cần viết các phương trình phản ứng và dĩ nhiên không cần cân bằng cácphương trình phản ứng

d/ Chú ý: Điều quan trọng nhất là nhận định đúng trạng thái đầu và trạng thái cuốicùng của các chất oxi hóa và chất khử, không cần tới các phương trình hóa họccũng như các sản phẩm trung gian.

1.3.4.2 Phương pháp bảo toàn khối lượng

a/ Nội dung: “Tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng bằng tổng khối lượngcác sản phẩm”

Xét phản ứng: A + B → C + D

Luôn có: m A +m B =m C +m D

b/ Đánh giá phương pháp bảo toàn khối lượng

- Phương pháp bảo toàn khối lượng cho phép giải nhanh được nhiều bài khibiết quan hệ về khối lượng của các chất trước và sau phản ứng

- Đặc biệt, khi chưa rõ phản ứng xảy ra là hoàn toàn hay không hoàn toàn thìviệc sử dụng phương pháp này càng đơn giản hóa bài toán

- Phương pháp bảo toàn khối lượng thường được sử dụng trong các bài toánhỗn hợp nhiều chất

c/ Các bước giải:

- Lập sơ đồ biến đổi các chất trước và sau quá trình phản ứng

- Từ giả thiết của bài toán tìm ∑mtrước và ∑msau (không cần biết là phản ứnghoàn toàn hay không hoàn toàn)

- Vận dụng phương pháp bảo toàn khối lượng để lập phương trình toán học,kết hợp với các dữ kiện khác để lập được hệ phương trình

- Giải hệ phương trình

d/ Chú ý: Điều quan trọng nhất khi áp dụng phương pháp này là phải xác địnhđúng khối lượng chất tham gia phản ứng và tạo thành (lưu ý đến các chất kết tủa,bay hơi và khối lượng dung dịch)

1.3.4.3 Phương pháp bảo toàn nguyên tố

- Viết sơ đồ (ptpư) các biến đổi

- Rút ra mối liên hệ về số mol của các nguyên tố cần xác định theo yêu cầucủa đề bài trên cơ sở định luật bảo toàn nguyên tố

c/ Chú ý:

- Điểm mấu chốt của phương pháp là phải xác định được đúng các hợp phần cóchứa nguyên tố X ở trước và sau phản ứng Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tốvới X để rút ra mối liên hệ giữa các hợp phần

- Hạn chế viết ptpư mà thay vào đó nên viết sơ đồ phản ứng biểu diễn các biến đổi

cơ bản của các nguyên tố quan tâm

1.3.4.4 Phương pháp tăng giảm khối lượng

a/ Nội dung: “Dựa vào sự tăng giảm khối lượng khi chuyển từ chất này sang chấtkhác để xác định khối lượng một hỗn hợp hay một chất”

b/ Đánh giá phương pháp tăng giảm khối lượng

- Phương pháp tăng giảm khối lượng cho phép giải nhanh được nhiều bài toán khibiết quan hệ về khối lượng và tỉ lệ mol của các chất trước và sau phản ứng

- Đặc biệt, khi chưa biết rõ phản ứng xảy ra hoàn toàn hay không hoàn toàn thìviệc sử dụng phương pháp này càng giúp đơn giản hóa bài toán

- Các bài toán giải theo phương pháp tăng giảm khối lượng đều có thể giải đượctheo phương pháp bảo toàn khối lượng Vì vậy có thể nói phương pháp tăng giảmkhối lượng và bảo toàn khối lượng là anh em sinh đôi Tuy nhiên tùy từng bài tập

mà sử dụng phương pháp nào sẽ hiệu quả hơn

- Phương pháp tăng giảm khối lượng thường được sử dụng trong các bài toán hỗnhợp nhiều chất

c/ Các bước giải:

- Xác định mối quan hệ tỷ lệ mol giữa chất cần tìm và chất đã biết

- Lập sơ đồ chuyển hóa của 2 chất này

- Xem xét sự tăng hoặc giảm của ∆M và ∆m theo phản ứng và theo dữ kiện đề bài

- Lập phương trình toán học để giải

1.3.4.5 Phương pháp trung bình

a/ Nội dung:

Đối với một hỗn hợp bất kì ta luôn có thể biểu diễn chúng qua một đại lượngtương đương, thay thế cho cả hỗn hợp, là đại lượng trung bình (như khối lượngmol trung bình, số nguyên tử trung bình, số nhóm chức trung bình….), được biểudiễn qua biểu thức:

n i i i

n

n X

.

Trong đĩ:

- Xi là đại lượng đang xét của chất thứ i trong hỗn hợp

- ni là số mol của chất thứ i trong hỗn hợp

Ví dụ: Cơng thức khối lượng mol phân tử trung bình hỡn hợp ( )

• là khối lượng trung bình của một mol hỗn hợp

• khơng phải hằng số mà cĩ giá trị phụ thuộc vào thành phần vềlượng các chất trong hỗn hợp:

hh

n M + n M + n MKhối lượng hỗn hợp

an + bm

n n m n

a + bn

Trong đĩ nA là số mol hỗn hợp chất hữu cơ

Một hỗn hợp gồm nhiều chất cùng tác dụng với một chất khác thì cĩ thể thaythế hỗn hợp đĩ bằng một cơng thức trung bình với các điều kiện:

•Các phản ứng xảy ra phải xảy ra cùng loại và cùng hiệu suất

•Số mol, thể tích hay khối lượng của chất trung bình phải bằng số mol, thểtích hay khối lượng của hỗn hợp

•Các kết quả phản ứng của chất trung bình phải y hệt như kết quả phản ứngcủa tồn bộ hỗn hợp

Cơng thức của chung cho tồn bộ hỗn hợp là cơng thức trung bình.

b/ Đánh giá

- Phương pháp trung bình là một trong những phương pháp thuận tiện nhấtcho phép giải nhanh chĩng và đơn giản nhiều bài tốn hĩa học phức tạp

- Phương pháp này được áp dụng trong việc giải nhiều bài tốn khác nhau kể

cả vơ cơ và hữu cơ, đặc biệt là chuyển bài tốn hỗn hợp thành bài tốn đơn giản

- Phương pháp trung bình còn giúp giải nhanh nhiều bài toán mà thoạt nhìn

có vẻ là thiếu dữ kiện hoặc những bài toán cần biện luận để xác định chất tronghỗn hợp

c/ Các bước giải:

- Xác định trị số trung bình giúp giải quyết yêu cầu của bài toán

- Chuyển hỗn hợp về dạng công thức chung A n B m

- Xác định trị số n, m… theo dữ kiện đã cho từ đó đưa ra kết luận cần thiết.d/ Chú ý

- Theo tính chất toán học ta luôn có: min(Xi) < X <max(Xi)

- Nếu các chất trong hỗn hợp có số mol bằng nhau thì trị trung bình đúngbằng trung bình cộng và ngược lại

- Nếu biết tỉ lệ mol các chất thì nên chọn số mol của chất có số mol ít nhất là

1, rồi suy ra số mol các chất còn lại, từ đó tính X

1.3.4.6 Phương pháp đường chéo

a/ Nội dung: Khi trộn lẫn hai dung dịch

Khối lượng Thể tích Nồng độ (C% hoặc CM)

Dung dịch cần pha m = m 1 + m 2 V = V 1 + V 2 C

Sơ đồ đường chéo và công thức tương ứng với mỗi trường hợp:

- Đối với nồng độ % về khối lượng:

•

⇒m m = C C −−C C

2

1 2 1

C

- Đối với nồng độ mol:

C C

C C V

b/ Đánh giá phương pháp đường chéo

- Đây là phương pháp có nhiều ưu điểm, giúp tăng tốc tính toán và là một công cụđắc lực cho phương pháp trung bình

- Sử dụng các đại lượng trung bình như: Số nguyên tử C trung bình, khối lượngphân tử trung bình, số nguyên tử H trung bình, số liên kết π trung bình, số nhómchức trung bình để tìm được tỉ lệ số mol 2 chất

- Tính tỉ lệ thành phần của hỗn hợp khí qua tỉ khối

- Bài toán liên quan tới độ rượu

- Nhược điểm của phương pháp này là không áp dụng được cho những bài toántrong đó có xảy ra phản ứng giữa các chất tan với nhau (trừ phản ứng với nước) c/ Các bước giải:

- Xác định trị số cần tìm từ đề bài

- Chuyển các số liệu sang dạng đại lượng % khối lượng

- Xây dựng đường chéo để tìm kết quả của bài toán

1.3.4.7 Phương pháp quy đổi

a/ Nguyên tắc

Quy đổi là một phương pháp biến đổi toán học nhằm đưa bài toán ban đầu là mộthỗn hợp phức tạp về dạng đơn giản hơn, qua đó làm cho các phép tính trở nên dễdàng thuận tiện Dù tiến hành qui đổi theo hướng nào thì cũng phải tuân thủ 2nguyên tắc:

- Bảo toàn nguyên tố: Tức là tổng số mol mỗi nguyên tố ở hỗn hợp đầu vàhỗn hợp mới phải như nhau

- Bảo toàn số oxi hóa: Tức là tổng số mol mỗi nguyên tố ở 2 hỗn hợp phảinhư nhau

b/ Các hướng quy đổi

+ Các dạng bài liên quan tới đồng đẳng: tách, ghép –CH2

Dãy đông đẳng hơn kém nhau một hoặc nhiều nhóm CH2, do đó ta có thể quy đổihỗn hợp phức tạp về các chất đơn giản ( thường là chất đầu dãy) kèm theo mộtlượng CH2 tương ứng

+ Các dạng bài liên quan tới este: Tách ghép este

Ta có: Axit + ancol ⇔ Este + H2O ⇒ Este = Axit + Ancol – H2O

Do đó ta có thể quy đổi hỗn hợp este thành axit và ancol và trừ đi một lượng nướctương ứng

Tương tự: Với peptit = aminoaxit – H2O

+ Các dạng bài liên quan tới cộng tách hiđro: Tách ghép liên kết π

Ankan → anken + H2 ⇒ Anken = Ankan – H2

⇒ Ta có thể quy đổi hỗn hợp X bất kì thành dạng hi đro hóa hoàn toàn của X cùngmột lượng H2 tương ứng

1.3.4.8 Phương pháp đại số

- Viết các phương trình phản ứng

- Đặt ẩn số cho các đại lượng cần tìm

- Tính theo phương trình phản ứng và các ẩn số đó để lập ra các phương trìnhđại số

- Giải phương trình đại số hoặc hệ phương trình đại số và biện luân kết quả nếucần

- Một số bài toán cho thiếu dữ kiện nên khi giải bằng phương pháp đại số, số

ẩn nhiều hơn số phương trình và có dạng vô định không giải được Nếu dùngphương pháp ghép ẩn ta có thể giải loại bài toán này một cách dễ dàng

b/ Cách giải:

- Viết phương trình phản ứng

- Đặt ẩn số cho các đại lượng cần tìm

- Tính theo các phương trình phản ứng và các ẩn số để lập ra phương trình đại số

- Giải phương trình đại số hoặc hệ phương trình bằng cách ghép ẩn và biệnluận kết quả cần tìm

1.3.5 Quá trình giải bài tập hóa học

Bao gồm 4 giai đoạn cơ bản như sau :

a/ Nghiên cứu đầu bài

− Đọc kỹ đầu bài

− Phân tích các điều kiện và yêu cầu của đề bài (nên tóm tắt dưới dạng sơ đồcho dễ sử dụng)

− Chuyển các giả thiết đã cho về các giả thiết cơ bản

− Viết các phương trình hóa học của các phản ứng có thể xảy ra

b Xây dựng tiến trình luận giải

Thực chất là tìm con đường đi từ cái cần tìm đến cái đã cho Bằng cách xét mộtvài các bài toán phụ liên quan Tính logic của bài toán có chặt chẽ hay không là ởgiai đoạn này Nếu giáo viên biết rèn luyện cho học sinh tự xây dựng cho mình mộttiến trình luận giải tốt, tức là giáo viên viên đã cung cấp cho học sinh con đườngtối ưu để chiếm lĩnh tri thức Thông qua đó học sinh không chỉ nắm vững kiếnthức, biết cách giải mà còn có được một cách thức suy luận, lập luận để giải bất kỳmột bài tập nào khác

c Thực hiện tiến trình giải

Quá trình này ngược với quá trình giải, mà thực chất là trình bày lời giải mộtcách tường minh từ giả thiết đến cái cần tìm Với các bài tập định lượng, phần lớn

là đặt ẩn số, dựa vào mối tương quan giữa các ẩn số để lập phương trình, giảiphương trình hay hệ phương trình và biện luận kết quả (nếu cần)

d Đánh giá việc giải

Bằng cách khảo sát lời giải đã được tìm, kiểm tra lại toàn bộ quá trình giải Cóthể đi đến kết quả bằng cách khác không ? Tối ưu hơn không ? Tính đặc biệt củabài toán là gì ? Trên thực tế ngay cả với những học sinh giỏi, sau khi tìm ra cáchgiải và trình bày lập luận của mình một cách sáng sủa, cũng xem như việc giải đãkết thúc Như vậy chúng ta đã bỏ mất một giai đoạn quan trọng và rất bổ ích choviệc học hỏi Việc nhìn lại cách giải, khảo sát, phân tích kết quả và con đường đã

đi, học sinh có thể củng cố kiến thức và phát triển khả năng giải bài tập của mình.Người giáo viên phải hiểu và làm cho học sinh hiểu: không có một bài tập nàohoàn toàn kết thúc, bao giờ cũng còn lại một cái gì để suy nghĩ Nếu có đầy đủ kiênnhẫn và chịu khó suy nghĩ thì có thể hoàn thiện cách giải và trong mọi trường hợp,bao giờ cũng hiểu được cách giải sâu sắc hơn, sau một số bài tập nhất định giáoviên có thể gợi mở cho học sinh một số vấn đề phát triển mới của bài tập, hướngphát triển mới có thể có của bài tập mà học sinh có thể tự tìm ra cách giải quyết

1.3.6 Quan hệ giữa bài tập hóa học và phát triển tư duy cho học sinh

Theo thuyết hoạt động có đối tượng thì năng lực chỉ có thể hình thành và pháttriển trong hoạt động Để giúp HS phát triển năng lực tư duy, mà đỉnh cao là tư duysáng tạo, thì cần phải tập luyện cho HS hoạt động tư duy sáng tạo, mà đặc trưng cơbản nhất là tạo ra những phẩm chất tư duy mang tính mới mẻ Trong học tập hóa

học, một trong những hoạt động chủ yếu để phát triển tư duy cho HS là hoạt độnggiải bài tập Vì vậy, giáo viên cần phải tạo điều kiện để thông qua hoạt động nàycác năng lực trí tuệ được phát triển, học sinh sẽ có những sản phẩm tư duy mới, thểhiện ở:

- Năng lực phát hiện vấn đề mới

- Tìm ra hướng đi mới

- Tạo ra kết quả mới

Để làm được điều đó, trước hết người giáo viên cần chú ý hoạt động giảiBTHH để tìm ra đáp số không phải chỉ là mục đích mà chính là phương tiệnhiệu nghiệm để phát triền tư duy cho HS BTHH hữu cơ phải đa dạng phong phú

về thể loại và được sử dụng trong tất cả các khâu của quá trình dạy học nhưnghiên cứu tài liệu mới, ôn tập, luyện tập, kiểm tra … Thông qua hoạt động giảibài tập hóa học, mà các thao tác tư duy như so sánh, phân tích, tổng hợp, kháiquát hóa, trừu tượng hóa, … thường xuyên được rèn luyện và phát triển, cácnăng lực: quan sát, trí nhớ, óc tưởng tượng, suy nghĩ độc lập, … không ngừngđược nâng cao, biết phê phán nhận xét đúng, tạo hứng thú và lòng say mê họctập, … để rồi cuối cùng tư duy của HS được rèn luyện và phát triển thườngxuyên, đúng hướng, thấy được giá trị lao động, nâng khả năng hiểu biết thế giớicủa HS lên một tầm cao mới, góp phần cho quá trình hình thành nhân cách củaHS

Sơ đồ 1: Quan hệ giữa hoạt động giải BT và phát triển tư duy

Phân

tích

Tổng hợp

So sánh

Khái quát hóa

Trừu tượng hóa

Quan sát

Trí nhớ

Tưởng tượng

Phê phán

Tư duy phát triển

Trong sơ đồ trên người học - chủ thể của hoạt động, còn giáo viên - người tổ

chức - điều khiển, làm sao để phát huy tối đa năng lực độc lập suy nghĩ của họcsinh, có độc lập mới biết phê phán, có phê phán mới có khả năng nhìn thấy vấn đề

và có khả năng sáng tạo được Thông qua hoạt động giải, tùy theo từng loại bàitập, nội dung cụ thể, với đối tượng cụ thể mà các năng lực này được trao dồi vàrèn luyện nhiều hơn các năng lực khác

1.3.7 Tình hình sử dụng bài tập hóa học nhiều cách giải nhằm rèn tư duy đa hướng cho học sinh hiện nay

Qua tìm hiểu, điều tra chúng tôi thấy rằng: Đa số giáo viên đã chú ý đến việc

sử dụng bài tập trong quá trình giảng dạy nói chung tuy nhiên việc sử dụng bài tậptrong quá trình dạy học hóa học còn có những hạn chế phổ biến sau đây:

- Việc xác định mục đích cần đạt cho bài tập nhiều khi chỉ dừng lại ở bảnthân lời giải của bài tập mà chưa có được mục tiêu nhận thức, phát triển tư duy chohọc sinh

- Giáo viên và học sinh đều quan tâm đến kết quả của bài toán nhiều hơn quátrình giải toán

Từ năm 2008 đến nay, Bộ Giáo dục và đào tạo tổ chức thi THPT môn hóatheo phương pháp trắc nghiệm, làm cho học sinh học hóa học chỉ quan tâm đến kĩthuật giải nhanh toán hóa còn giáo viên chỉ chú trọng đến luyện kĩ thuật giải toánhóa nhằm tìm ra đáp số nhanh nhất và thường chỉ giải bài hóa đó theo một cách

Để xác định cách giải nhanh nhất với giáo viên thì rất dễ, nhưng với học sinh đểlàm được điều này thì trong quá trình học, học sinh phải biết được các cách kháccho một bài toán hóa Và một điều nữa là không phải cách nhanh nhất của bài toán

đã là cách nhanh nhất với em học sinh cụ thể Vì vậy trong quá trình giảng dạy,giáo viên phải khuyến khích học sinh giải bài tập theo nhiều cách

Xét về mặt phát triển tư duy thì việc giải được một bài toán hóa đã rèn được

tư duy cho học sinh, nhưng giải một bài toán hóa bằng nhiều cách có tác dụng rèn

tư duy tốt hơn nữa, đặc biệt là loại tư duy đa hướng Với mỗi cách giải nhiều khichỉ làm nổi bật được một hay một số khía cánh của bài tập Giải bài tập bằng nhiềucách là một phương pháp có hiệu quả nhằm khai thác bản chất hóa học của bàitoán Cụ thể, học sinh không rập khuôn máy móc mà linh hoạt, mềm dẻo, có khảnăng nhìn nhận vấn đề, bài toán dưới nhiều góc độ và khía cạnh khác nhau nênnắm vững được bản chất hóa học của bài hóa

Để rèn tư duy cho học sinh, trong quá trình dạy học giáo viên phải cho học sinhtrả lời các câu hỏi sau: Thông qua bài tập này, HS lĩnh hội được những kiến thức gì

? Các “vấn đề” trong bài toán nhằm rèn luyện các thao tác tư duy gì ? Nếu thay đổihoặc bớt một số dữ kiện bài toán có giải được không ? Để rèn tư duy đa hướng,trong quá trình học tập giáo viên luôn yêu cầu học sinh suy nghĩ tìm tòi các cáchgiải khác nhau Sau đó tư duy so sánh các cách với nhau xem cách nào nhanh nhất,cách nào dễ hiều nhất từ đó giúp học sinh hiểu sâu sắc vấn đề Làm thế nào để việc

tìm tòi cách giải mới trở thành thói quen cho học sinh – đó chính là cái gốc củasáng tạo, kết quả là học sinh đưa ra được lời giải mới hay hơn đáp án sẵn có Ápdụng vào cuộc sống, sau này người học sẽ có thói quen nhìn nhận, nghiên cứu sựvật, sự việc theo nhiều chiều, nhiều hướng khác nhau để có cái nhìn toàn diện vềthế giới xung quanh.

Chương 2 MỘT SỐ HÌNH THỨC SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP NHIỀU CÁCH GIẢI NHẰM PHÁT TRIỂN TƯ DUY CHO HỌC SINH TRONG DẠY

HỌC HÓA HỌC

Sau khi tuyển chọn, xây dựng được hệ thống bài tập nhiều cách giải, GV có thể

sử dụng hệ thống bài tập này như sau :

2.1 Sử dụng trong các tiết ôn tập, luyện tập

Trong các tiết ôn tập và luyện tập, thời gian tương đối ít nên việc giải bài tậpbằng nhiều cách là không có thời gian Vì vậy, trong các tiết này, chủ yếu GV gợi ýnhững hướng có thể giải được cho một bài toán sau đó phân công cho từng nhóm

HS, mỗi nhóm một cách sau đó HS chuẩn bị bài ở nhà

2.2 Sử dụng trong các tiết tự chọn

Với lí do nội dung kiến thức liên thông từ lớp 8 đến lớp 12 nên nhiều trường

đã thêm tiết tự chọn cho môn hóa học Việc sử dụng bài tập nhiều cách giải trongcác tiết này không những giúp HS khắc sâu bản chất hóa học mà còn tăng hứng thúhọc tập cho HS để từ đó phát triển tư duy cho HS Trong các tiết này, GV cho cácnhóm HS trình bày các chuẩn bị của mình rồi đánh giá, sửa chữa

2.3 Sử dụng trong việc tự học của học sinh

Đây là biện pháp hữu hiệu nhất Để hướng dẫn HS tự học ở nhà có hiệu quả

GV phải chuẩn bị hệ thống bài tập, giao nhiệm vụ cụ thể và có sự kiểm tra, đánhgiá kết quả Đối với những HS khá, giỏi thì phương pháp này sẽ rất hữu hiệu

2.4 Sử dụng trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi

Bồi dưỡng HS giỏi là một nội dung không thể thiếu trong quá trình dạy học.Trong bồi dưỡng HS giỏi, ngoài việc yêu cầu HS nắm vững kiến thức, kĩ năng thựchành thì việc giải các bài toán hóa học là một nội dung không thể thiếu được.Trong việc rèn kĩ năng giải bài tập và rèn tư duy cho HS thì việc giải bài tập bằngnhiều cách là một cách làm mang khá hữu hiệu

Sau đây là một số ví dụ minh họa

gồm 2 khí Biết B không làm mất màu dung dịch brom Tỉ khối của A và B so vớiH2 lần lượt là 6 và 8 Xác định CTPT của X và thành phần phần trăm thể tích củamỗi khí trong hỗn hợp A

Lời giải

Bài toán này được sử dụng sau khi học xong phần hiđrocacbon không no.

Vì B không làm mất màu dung dịch brom ⇒B là hỗn hợp của ankan và H2 dư

⇒Anken X phản ứng hết

Theo bài ra ta có: M A = 6.2 12; M = B = 8.2 16 =

Đặt Hỗn hợp A gồm anken là CnH2n; n ≥ 2(x mol) và H2 (y mol)

Giải (1) & (2) → 12x + 10y = 14y → y = 3x

Thay y = 3x vào (2) ta được n = 3 CTPT của anken X là C3H6

= 16

⇒ 14nx = 14y = 42x ⇒ 14n= 42 ⇒ n = 3

⇒ CTPT của anken X là C3H6

(Ngoài ra cũng có thể tìm ra y = 3x với cách tổng 2 tỉ khối )

Cách 5 Hiệu 2 tỉ khối + Bảo toàn khối lượng + Sơ đồ chéo

C H H

C H H

C H H

C H H

+ = =

− − (2)

(1) & (2) → 14nx = 12x + 10y = 14y → y = 3x ⇒ n = 3

Vậy: CTPT của anken X là C3H6⇒Trong A (% Vanken= 25 , % VH2 = 75)

MB = (14n 2)x 2(y x)+x y x+ −

14nx 2y x

n = 14n 12 y =

−

(4)

(3) & (4) → 14y = 12x + 10y → y = 3x ⇒n = 3.

Vậy: CTPT của anken X là C3H6⇒Trong A (% Vanken= 25 , % VH2 = 75)

Cách 8 Kết hợp 2 sơ đồ chéo

C H H

n = 14n 12 y =

− (1)

C H H

Vậy CTPT của anken X là C3H6⇒Trong A (% Vanken= 25 , % VH2 = 75)

được 0,3 mol CO2 và 7,65g H2O Mặt khác nếu cho m gam hỗn hợp 2 ancol trêntác dụng với Na thì thu được 2,8 lít khí H2 (đktc) CTCT đúng của 2 ancol trên là

A C2H5OH, CH3CH2CH2OH. B C2H4(OH)2 và C3H6(OH)2.

C C3H5(OH)3 và C4H7(OH)3 D C2H4(OH)2 và C3H5(OH)3.

Lời giải

Bài toán này có thể được sử dụng sau khi học xong bài ancol.

Theo bài ra: số mol CO2 và số mol H2O lần lượt là: 0,3 và 0,425

ax bx 2n + = = 0,25 (1)

2 CO

ma nb n + = = 0,3 (2)

+ −

Theo phương trình ta có:

2 2

H O CO

Cách 6 Kết hợp với các phương án lựa chọn

Nhìn vào các phương án lựa chọn ta loại ngay phương án D vì 2 ancol không phải

là đồng đẳng

Ta lại thấy các phương án lựa chọn có số nhóm OH khác nhau nên chỉ cần xác định

số nhóm OH trong phân tử ancol là có kết quả :

cháy hoàn toàn 0,3 mol hỗn hợp X, thu được 11,2 lít khí CO2 (ở đktc) Nếu trunghòa 0,3 mol X cần dùng 500 ml dung dịch NaOH 1M Hai axit đó là

Lời giải

Bài toán này có thể được sử dụng sau khi học xong bài axit cacboxylic.

Nhận xét: Đề bài cho 2 axit no có mạch không phân nhánh nên số nhóm chức –COOH phải ≤ 2

Cách 1 Phương pháp đại số

Gọi công thức tổng quát của 2 axit thông thường là CnH2n+2-x(COOH)x

và CmH2m+2-y(COOH)y

(Trong đó 1 ≤ x ≤ y ≤ 2; m, n ≥ 0; x, y, m, n là những số nguyên)

Vậy có các trường hợp xảy ra: x y 1x y 2

Phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra :

CnH2n+2-x(COOH)x + kO2 → (n+x) CO2 + (n+1)H2O

CmH2m+2-y(COOH)y + kO2 → (m+y) CO2 + (m+1)H2O

CnH2n+2-x(COOH)x + xNaOH → CnH2n+1-x(COONa)x + xH2O

CmH2m+2-y(COOH)y + yNaOH → CmH2m+1-y(COOH)y + yH2O

Gọi a, b lần lượt là số mol của CnH2n+2-x(COOH)x vàCmH2m+2-y(COOH)y ta có:

Vậy hai axit trên là HCOOH và HOOC-COOH⇒ Đáp án D

Cách 2 Phương pháp đại số kết hợp với biện luận

Với HS thông minh hơn có thể nhận xét

⇒ 1 axit đơn chức và một axit 2 chức

Do đó có thể đặt công thức tổng quát của hai axit là: CnH2n+1COOH vàCmH2m(COOH)2

Cách 3 Phương pháp trung bình

3.1 Dùng công thức trung bình để xác định số nhóm chức

Trong trường hợp HS chưa nhận xét ngay được số nhóm chức thì có thể biện luậndựa cào CTPTTB như sau:

Đặt công thức tổng quát của 2 axit đó là R COOH( )xta có:

Từ đó ta có thể áp dụng cách giải đại số như cách 2 để xác định axit

3.2 Sử dùng CTTB cho toàn bài toán

Đặt công thức chung của hỗn hợp là C H n 2n 1 x+ − (COOH)x

Vậy hai axit trên là HCOOH và HOOC-COOH ⇒ Đáp án D

Cách 4 Kết hợp phương pháp trung bình với sơ đồ chéo

1 3

n 3

n1

5 3

5 3 5

n2

-n