Phát triển năng lực giải bài tập trong dạy học phần vô cơ hóa học 12 trung học phổ thông

Phát triển năng lực giải bài tập hóa học cho học sinh trong dạy học hóa học phần vô cơ bằng việc sử dụng các bài tập hóa học vô cơ trong chương trình lớp 12 THPT, góp phần nâng cao chất

Trang 1

Ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Thành phố Hồ Chí Minh – 2015

Trang 2

B Ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS TS LÊ VĂN NĂM

Thành phố Hồ Chí Minh – 2015

Trang 3

L ỜI CẢM ƠN

Lu ận văn được hoàn thành với sự nỗ lực của bản thân, sự giúp đỡ tận tình

c ủa các thầy cô giáo, bạn bè, anh chị em đồng nghiệp, các em học sinh và những người thân trong gia đình

Tôi xin bày t ỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc đến:

PGS.TS Lê Văn Năm, người đã tận tình chỉ dẫn tôi trong suốt quá trình xây

d ựng đề cương và hoàn thành luận văn

PGS.TS.Tr ịnh Văn Biều, nguyên trưởng khoa Hóa trường Đại học Sư phạm Tp.HCM, người thầy đã dẫn dắt chúng tôi những bước đi đầu tiên trong lĩnh vực nghiên c ứu khoa học và luôn quan tâm chỉ bảo chúng tôi trong quá trình làm

lu ận văn này

Xin c ảm ơn quý thầy cô và các em học sinh trường THPT Phạm Văn Sáng, trường THPT Trần Quang Khải, trường THPT Nguyễn Huệ Tp Hồ Chí Minh đã

t ạo điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực nghiệm

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, Phòng Khoa học công nghệ

- Sau đại học, Khoa Hóa học trường Đại học Sư phạm Tp.Hồ Chí Minh, quý thầy

cô gi ảng dạy lớp Cao học Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Hóa học - khóa 24

Cu ối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đối với gia đình, bạn bè đồng nghiệp

đã động viên, giúp đỡ trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu để tôi hoàn thành

lu ận văn này

Tác gi ả

Tr ần Trọng Nghĩa

Trang 4

MỤC LỤC

Trang phụ bìa

Lời cám ơn

Mục lục

Danh mục các ký hiệu, chữ viết tắt

Danh mục các bảng

Danh mục các hình

M Ở ĐẦU 1

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

1.1 T ổng quan về vấn đề nghiên cứu 4

1.1.1 Các tài liệu, bài viết về phát triển năng lực 4

1.1.2 Các luận án, luận văn về phát triển năng lực giải bài tập hóa học phần vô cơ lớp 12 THPT 4

1.2 Dạy học theo định hướng phát triển năng lực 6

1.2.1 Khái niệm chung 6

1.2.2 Cấu trúc năng lực 9

1.2.3 Dạy học theo định hướng phát triển năng lực 12

1.3 Bài tập hóa học với việc hình thành và phát triển năng lực cho học sinh 14

1.3.1 Khái niệm bài tập hóa học 14

1.3.2 Tác dụng của bài tập hóa học 14

1.3.3 Phân loại bài tập hóa học 15

1.3.4 Những yêu cầu lí luận dạy học cơ bản đối với bài tập 16

1.4 Thực trạng về năng lực giải các bài tập vô cơ của học sinh lớp 12 THPT hiện nay 18

1.4.1 Mục đích điều tra 18

1.4.2 Phương pháp điều tra 19

1.4.3 Kết quả điều tra 19

Tóm t ắt chương 1 23

Trang 5

Chương 2 PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC

PH ẦN VÔ CƠ HÓA HỌC 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 24

2.1 Tổng quan về bài tập hóa học vô cơ lớp 12 THPT 24

2.1.1 Đặc điểm của BTHH lớp 12 và BTHH vô cơ lớp 12 24

2.1.2 Các dạng BTHH vô cơ lớp 12 thường gặp 24

2.2 Một số năng lực giải bài tập hóa học quan trọng cần phát triển cho HS 25

2.2.1 Năng lực viết và cân bằng phương trình của các phản ứng hóa học 25

2.2.2 Năng lực phân tích và tóm tắt đề 29

2.2.3 Năng lực sử dụng các công thức tính toán cơ bản trong hóa học 32

2.2.4 Năng lực suy luận và tìm phương pháp giải phù hợp với từng dạng bài toán 34

2.3 Các biện pháp để phát triển năng lực giải các bài tập hóa học vô cơ cho học sinh lớp 12 44

2.3.1 Biện pháp 1: Giúp học sinh nắm vững các tính chất lý, hóa học của các chất, các khái niệm, định luật cơ bản; biết vận dụng khi giải bài tập 45

2.3.2 Biện pháp 2: Giúp học sinh có khả năng viết và cân bằng một cách thuần thục các phương trình phản ứng hóa học 46

2.3.3 Biện pháp 3: Tập cho học sinh vận dụng linh hoạt các công thức giải toán hóa học cơ bản và một số công thức giải nhanh 50

2.3.4 Biện pháp 4: Tập cho học sinh tóm tắt đề với từng dạng khác nhau 53

2.3.5 Biện pháp 5: Tập cho học sinh nhận diện nhanh chóng các dạng bài tập cơ bản trong hóa học vô cơ 55

2.3.6 Biện pháp 6: Luyện cho học sinh nắm vững một số phương pháp giải toán cơ bản trong HHVC 59

2.3.7 Biện pháp 7: Cho học sinh giải các dạng bài tập nâng cao phần HHVC 70

2.4 Một số giáo án thực nghiệm 75

2.4.1 Giáo án 1 75

2.4.2 Giáo án 2 87

Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 89

3.1 Mục đích thực nghiệm 89

3.2 Đối tượng thực nghiệm 89

Trang 6

3.3 Tổ chức thực nghiệm 90

3.4 Kết quả thực nghiệm 92

3.4.1 Kết quả về mặt định lượng 92

3.4.2 Kết quả về mặt định tính 104

K ẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 108

TÀI LI ỆU THAM KHẢO 111

PH Ụ LỤC

Trang 7

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

BTE : Bảo toàn electron

BTHH : Bài toán hóa học

BTKL : Bảo toàn khối lượng

BTNT : Bảo toàn nguyên tố

Trang 8

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Ý kiến của GV về những kiến thức và kĩ năng cần có để giải BTHH 20

Bảng 1.2 Ý kiến của GV về các biện pháp nâng cao năng lực giải BTHH 20

Bảng 2.1 Các công thức tính nồng độ 33

Bảng 2.2 Các công thức tính số mol 33

Bảng 3.1 Danh sách các lớp thực nghiệm và đối chứng 89

Bảng 3.2 Phân phối tần số bài kiểm tra 1 92

Bảng 3.3 Phân phối tần suất bài kiểm tra 1 92

Bảng 3.4 Phân phối tần suất lũy tích bài kiểm tra 1 93

Bảng 3.5 Phân loại kết quả bài kiểm tra 1 95

Bảng 3.6 Tổng hợp các tham số đặc trưng của bài kiểm tra 1 97

Bảng 3.7 Phân phối tần số bài kiểm tra 2 98

Bảng 3.8 Phân phối tần suất bài kiểm tra 2 98

Bảng 3.9 Phân phối tần suất lũy tích bài kiểm tra 2 99

Bảng 3.10 Phân loại kết quả bài kiểm tra 2 101

Bảng 3.11 Tổng hợp các tham số đặc trưng của bài kiểm tra 2 103

Bảng 3.12 Bảng thống kê t và tαcủa các lớp TN và ĐC qua các bài kiểm tra 104

Bảng 3.13 Ý kiến về mức độ thành thạo các kĩ năng giải BTHH của HS 105

Bảng 3.14 Ý kiến về mức độ thành thạo năng lực giải BTHH của HS 105

Trang 9

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Cấu trúc năng lực hành động 10

Hình 1.2 Sơ đồ phân loại bài tập hóa học 16

Hình 3.1 Đồ thị đường lũy tích kết quả bài kiểm tra 1 của lớp 12A1 và 12A3 93

Hình 3.5 Đồ thị đường lũy tích kết quả bài kiểm tra 1 của lớp 12D01 và 12D03 95

Hình 3.6 Biểu đồ phân loại HS bài kiểm tra 1 của lớp 12A1 và 12A3 96

Hình 3.10 Biểu đồ phân loại HS bài kiểm tra 1 của lớp 12D01và 12D03 97

Hình 3.15 Đồ thị đường lũy tích kết quả bài kiểm tra 2 của lớp 12D01 và 12D03 101

Hình 3.20 Biểu đồ phân loại HS bài kiểm tra 2 của lớp 12D01 và 12D03 103

Trang 10

MỞ ĐẦU

Hóa học là một môn học quan trọng trong chương trình học ở bậc THPT Học sinh luôn cảm thấy khó khăn khi giải các bài tập hóa học Vậy làm thế nào để học sinh

có thể nắm bắt và giải được các bài tập hóa học là một vấn đề hết sức thiết thực

Hóa học có rất nhiều công thức, tên gọi, phương trình hóa học và nhiều dạng bài

tập cần phải nhớ BTHH đôi lúc còn mang tính chất đánh đố HS, chưa hình thành và

xuất phát từ các hiện tượng thực tế dần dần làm cho HS thấy sợ hãi khi học môn này Hóa học đóng vai trò quan trọng trong việc thi tuyển của học sinh vào các trường đại học và cao đẳng, trong đó hóa học vô cơ lớp 12 chiếm một phần rất lớn (khoảng 40% tổng số điểm) Phát triển năng lực trong đó phát triển năng lực giải bài tập cho

học sinh là định hướng mới của nghành giáo dục hiện nay và trong tương lai Do đó làm thế nào để các em học sinh cảm thấy nhẹ nhàng hơn trong việc giải các bài tập hóa

học từ đó thích thú hơn với bộ môn và đạt kết quả cao hơn trong các kỳ thi tuyển sinh

là một trong những trăn trở của các giáo viên giảng dạy bộ môn Hóa học

Hiện nay trước những thay đổi nhanh chóng về khoa học kĩ thuật cũng như tri

thức, giáo dục truyền thống tập trung vào nội dung kiến thức đã không còn phù hợp, giáo dục trên thế giới đang đi theo xu hướng giảng dạy và đánh giá theo năng lực

Giảng dạy theo năng lực đã và đang là một chủ đề thu hút nhiều sự quan tâm của các nhà nghiên cứu, các nhà giáo dục cũng như xã hội Nhiều hệ thống giáo dục đã xây

dựng và áp dụng thành công chương trình giáo dục theo năng lực để người học sau khi

tốt nghiệp ra trường làm chủ được kiến thức và kĩ thuật đáp ứng tốt hơn yêu cầu của

thị trường lao động và xã hội Nhằm theo kịp các hệ thống giáo dục tiên tiến cũng như

tiến tới đạt chuẩn quốc tế trong giáo dục, hệ thống giáo dục Việt Nam cũng đang từng bước thay đổi từ giáo dục theo nội dung kiến thức sang giáo dục theo năng lực Hiện

tại Việt nam đã triển khai nhiều hoạt động chuyển đổi giáo dục từ nội dung kiến thức sang năng lực trong đó có nhiều đề án, dự án ở quy mô quốc gia Tuy nhiên để đổi mới

áp dụng được thành công cần phải có những nghiên cứu cụ thể về vấn đề này

Trang 11

Xuất phát từ những lý do đã nêu trên nên tôi quyết định chọn đề tài: “Phát tri ển năng lực giải bài tập trong dạy học phần vô cơ hóa học 12 trung học phổ thông” Thông qua đề tài này, tôi hướng đến việc hình thành và phát triển cho HS các năng lực khi giải các BTHH vô cơ, từ đó giúp các em cảm thấy nhẹ nhàng hơn trong

việc học môn Hóa học, làm cho các em cảm thấy say mê, hứng thú hơn với môn học

Phát triển năng lực giải bài tập hóa học cho học sinh (trong dạy học hóa học phần vô cơ) bằng việc sử dụng các bài tập hóa học vô cơ trong chương trình lớp 12 THPT, góp phần nâng cao chất lượng dạy học hóa học ở trường THPT

- Tổng kết, hệ thống hóa lý luận về “Phát triển năng lực giải bài tập hóa học”

- Điều tra, tìm hiểu thực trạng về năng lực giải bài tập hóa học của học sinh ở trường phổ thông

- Hệ thống một số phương pháp cơ bản để giải các bài tập hóa học vô cơ

- Hệ thống các dạng BTHH vô cơ quan trọng trong chương trình hóa học 12

- Đề xuất biện pháp nhằm phát triển một số năng lực giải BTHH cơ bản cho HS

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm để xác định tính hiệu quả và khả thi của đề tài

- Đối tượng nghiên cứu: Việc sử dụng bài tập hóa học vô cơ lớp 12 để phát triển năng lực cho học sinh trong việc giải các bài tập hóa học vô cơ

- Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học phần hóa học vô cơ lớp 12

- Nội dung: Phần hóa học vô cơ lớp 12 THPT chương trình cơ bản

- Địa bàn nghiên cứu: Trường THPT Phạm Văn Sáng (nơi tôi đang trực tiếp giảng dạy) và một số trường THPT ở Tp.HCM …

- Thời gian: 10-2014 đến 09-2015

Trang 12

6 Giả thuyết khoa học

Nếu sử dụng bài tập trong dạy học một cách khoa học, có định hướng, phân loại

rõ ràng với các biện pháp thích hợp thì sẽ phát triển năng lực giải bài tập cho học sinh, góp phần nâng cao chất lượng dạy học hóa học ở trường THPT

- Hệ thống một số dạng BTHH vô cơ nhằm tạo sự hứng thú, động cơ học tập cho

HS từ đó từng bước hình thành và phát triển năng lực giải BTHH cho học sinh

- Xây dựng một số dạng bài tập để phát triển cho HS năng lực giải các bài tập hóa học vô cơ lớp 12

- Đề xuất một số biện pháp nhằm phát triển năng lực giải BTHH cho HS THPT

8.1 Phương pháp

- Các phương pháp nghiên cứu lý luận

o Đọc và nghiên cứu các tài liệu liên quan

o Phương pháp phân tích, tổng hợp, phân loại…

- Các phương pháp nghiên cứu thực tiễn

- Hệ thống các câu hỏi và bài tập hóa học vô cơ 12…

- Sách tham khảo, các đề thi đại học …

Trang 13

Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

Trong những năm gần đây, theo xu thế chung, Bộ Giáo Dục và Đào tạo khuyến khích giáo viên dạy học theo hướng phát triển năng lực cho học sinh Với đặc thù của

bộ môn, Hóa học có rất nhiều công thức, tên gọi, phương trình hóa học và nhiều dạng bài tập cần phải nhớ, do đó vấn đề về phát triển năng lực giải bài tập hóa học cho học sinh THPT đã và đang được các nghiên cứu sinh, các học viên cao học chọn làm đề tài nghiên cứu của mình

1.1.1 Các tài liệu, bài viết về phát triển năng lực

- “ M ột số biện pháp phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS trong môn Hóa

h ọc ở trường phổ thông” Cao Thị Thặng, Tạp chí KHGD 2010

- “Gi ảng dạy theo năng lực và đánh giá theo năng lực trong giáo dục: Một số vấn

đề lí luận cơ bản” Nguyễn Thu Hà, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Nghiên cứu Giáo

dục, Tập 30, Số 2 (2014)

- “Nghiên c ứu nhu cầu và xây dựng mô hình đào tạo theo năng lực trong lĩnh vực giáo d ục” Trần Khánh Đức, đề tài trọng điểm ĐHQGHN, mã số: QGTĐ , 2013

- “Phát tri ển chương trình đại học theo cách tiếp cận năng lực: Xu thế và nhu

c ầu” Hoàng Thị Tuyết, Đại học Sư phạm TP Hồ Chí Minh, 2013

- …

1.1.2 Các luận án, luận văn về phát triển năng lực giải bài tập hóa học phần

vô cơ lớp 12 THPT

- Luận án: “Hình thành kĩ năng giải bài tập hóa học ở trường trung học cơ sở”

của Cao Thị Thặng, Viện khoa học giáo dục Hà Nội năm 1995

- Luận án: “ Phát triển năng lực nhận thức và tư duy cho học sinh trung học phổ

thông thông qua bài tập hóa học” của Lê Văn Dũng, trường ĐHSP Hà Nội năm 2001

- Luận án:“Xây dựng hệ thống bài tập hóa học nhằm rèn luyện tư duy trong việc

b ồi dưỡng HS giỏi hóa học ở trường phổ thông” của Vũ Anh Tuấn, trường ĐHSP Hà

Nội năm 2006

Trang 14

-

- Luận văn:“Phát triển năng lực nhận thức và tư duy cho học sinh trung học phổ

thông qua bài tập hoá học vô cơ” của Nguyễn Thị Thanh Thủy, Luận văn thạc sĩ-Đại

học Sư phạm Vinh 2006

- Luận văn:“Thiết kế bài giảng hóa vô cơ lớp 12 ban cơ bản theo hướng dạy học

tích cực” của Nguyễn Cẩm Thạch (Cao học K17-Đại học Sư phạm Tp.HCM), Luận

văn thạc sĩ- Đại học Sư phạm Tp.HCM

- Luận văn:“Sử dụng bài tập để phát triển tư duy, rèn trí thông minh cho học

sinh trong d ạy học hóa học ở trường trung học phổ thông” của Nguyễn Chí Linh,

trường ĐHSP Tp.HCM năm 2009

- Luận văn:“Xây dựng hệ thống bài tập hóa học nhằm phát triển năng lực tư duy

cho học sinh trung học phổ thông chương crom-sắt-đồng, lớp 12 nâng cao” của Vân

Long Trọng, trường ĐHSP Tp.HCM năm 2010

- Luận văn:“Thiết kế hệ thống bài toán hóa học nhiều cách giải nhằm phát triển

tư duy và nâng cao hiệu quả dạy học ở trường trung học phổ thông” của Dương Thị

Kim Tiên, trường ĐHSP Tp.HCM năm 2010

- Luận văn:“Một số biện pháp rèn luyện kĩ năng giải bài tập cho học sinh trung

bình, yếu môn Hóa lớp 10 trung học phổ thông” của Nguyễn Thị Mộng Tuyền, trường

ĐHSP Tp.HCM năm 2011

- Luận văn:“Nghiên cứu và thử nghiệm một số biện pháp nâng cao năng lực giải

bài toán hóa học cho học sinh lớp 12 trung học phổ thông” của Nguyễn Hữu Tài,

trường ĐHSP Tp.HCM năm 2014

- …

Đa số các đề tài đều chú trọng đến việc thiết kế và xây dựng hệ thống bài tập

nhằm phát triển tư duy và rèn luyện các năng lực cho HS mà chưa chú trọng nhiều đến các biện pháp để nâng cao năng lực cho HS, chưa chú trọng đến việc làm thế nào để phát triển năng lực giải bài toán hóa học cho học sinh THPT

Hiện nay trước những thay đổi nhanh chóng về khoa học kĩ thuật cũng như tri

thức, giáo dục truyền thống tập trung vào nội dung kiến thức đã không còn phù hợp, giáo dục trên thế giới đang đi theo xu hướng giảng dạy và đánh giá theo năng lực

Trang 15

Giảng dạy theo năng lực đã và đang là một chủ đề thu hút nhiều sự quan tâm của các nhà nghiên cứu, các nhà giáo dục cũng như xã hội Nhiều hệ thống giáo dục đã xây

dựng và áp dụng thành công chương trình giáo dục theo năng lực để người học sau khi

tốt nghiệp ra trường làm chủ được kiến thức và kĩ thuật đáp ứng tốt hơn yêu cầu của

thị trường lao động và xã hội Nhằm theo kịp các hệ thống giáo dục tiên tiến cũng như

tiến tới đạt chuẩn quốc tế trong giáo dục, hệ thống giáo dục Việt Nam cũng đang từng bước thay đổi từ giáo dục theo nội dung kiến thức sang giáo dục theo năng lực Hiện

tại Việt nam đã triển khai nhiều hoạt động chuyển đổi giáo dục từ nội dung kiến thức sang năng lực trong đó có nhiều đề án, dự án ở quy mô quốc gia Tuy nhiên để đổi mới

áp dụng được thành công cần phải có những nghiên cứu cụ thể về vấn đề này Do đó, tôi thực hiện đề tài này nhằm phát triển các năng lực giải bài tập hóa học cho HS từ đó góp phần vào việc đổi mới và nâng cao chất lượng giáo dục

1.2.1 Khái niệm chung

1.2.1.1 Một số khái niệm về năng lực

- Theo Từ điển Tiếng Việt thông dụng: “Năng lực là khả năng làm tốt công việc”

- Theo quan điểm của những nhà tâm lí học “Năng lực là tổng hợp các đặc điểm, thuộc tính tâm lí của cá nhân phù hợp với yêu cầu đặc trưng của một hoạt động nhất định nhằm đảm bảo cho hoạt động đó đạt hiệu quả cao”

- “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” (OECD, 2002)

- Năng lực là các khả năng và kỹ năng nhận thức vốn có ở cá nhân hay có thể học được… để giải quyết các vấn đề đặt ra trong cuộc sống Năng lực cũng hàm chứa trong nó tính sẵn sàng hành động, động cơ, ý chí và trách nhiệm xã hội để có thể sử dụng một cách thành công và có trách nhiệm các giải pháp… trong những tình huống thay đổi (Weinert, 2001)

- Năng lực được xây dựng trên cơ sở tri thức, thiết lập qua giá trị, cấu trúc như là các khả năng, hình thành qua trải nghiệm/củng cố qua kinh nghiệm, hiện thực hóa qua

ý chí (John Erpenbeck 1998)

Trang 16

- …

Có thể thấy năng lực được định nghĩa theo rất nhiều cách khác nhau, tuy nhiên

theo GS.TS Đinh Quang Báo (Ủy viên Hội đồng Quốc gia Giáo dục) [1] bằng sự lựa

chọn loại dấu hiệu khác nhau, có thể phân làm hai nhóm chính:

- Nhóm lấy dấu hiệu tố chất tâm lý để định nghĩa Ví dụ: “Năng lực là một

thuộc tính tích hợp của nhân cách, là tổ hợp các đặc tính tâm lý của cá nhân phù hợp với những yêu cầu của một hoạt động xác định, đảm bảo cho hoạt động đó có kết quả tốt đẹp”

- Nhóm lấy dấu hiệu về các yếu tố tạo thành khả năng hành động để định nghĩa

Ví dụ: “Năng lực là khả năng vận dụng những kiến thức, kinh nghiệm, kĩ năng, thái độ

và hứng thú để hành động một cách phù hợp và có hiệu quả trong các tình huống đa dạng của cuộc sống” Hoặc “Năng lực là khả năng làm chủ những hệ thống kiến thức,

kĩ năng, thái độ và vận hành (kết nối) chúng một cách hợp lý vào thực hiện thành công nhiệm vụ hoặc giải quyết hiệu quả vấn đề đặt ra của cuộc sống”

Dù diễn đạt cách nào cũng thấy năng lực có một số đặc điểm chung, cơ bản là:

- Đề cập tới xu thế đạt được một kết quả nào đó của một công việc cụ thể, do một con người cụ thể thực hiện (năng lực học tập, năng lực tư duy, năng lực tự quản lý bản thân, … Vậy không tồn tại năng lực chung chung

- Có sự tác động của một cá nhân cụ thể tới một đối tượng cụ thể (kiến thức, quan hệ xã hội, …) để có một sản phẩm nhất định; do đó có thể phân biệt người này với người khác

- Năng lực là một yếu tố cấu thành trong một hoạt động cụ thể Năng lực chỉ tồn tại trong quá trình vận động, phát triển của một hoạt động cụ thể Vì vậy, năng lực vừa

là mục tiêu, vừa là kết quả hoạt động, nó là điều kiện của hoạt động, nhưng cũng phát triển trong chính hoạt động đó

Bản chất của năng lực là khả năng của chủ thể kết hợp một cách linh hoạt, có tổ

chức hợp lí các kiến thức, kĩ năng với thái độ, giá trị , động cơ, nhằm đáp ứng những yêu cầu phức hợp của một hoạt động, bảo đảm cho hoạt động đó đạt kết quả tốt đẹp trong một bối cảnh (tình huống) nhất định Biểu hiện của năng lực là biết sử dụng các

Trang 17

nội dung và các kĩ năng trong một tình huống có ý nghĩa, chứ không ở tiếp thu lượng tri thức rời rạc [7]

Năng lực của con người không phải hoàn toàn do tự nhiên mà có mà phần lớn được hình thành thông qua quá trình học tập, rèn luyện, giáo dục phát triển và bồi dưỡng thường xuyên

1.2.1.2 Năng lực của học sinh phổ thông

Theo PGS.TS Nguyễn Công Khanh [7]: “Năng lực của học sinh là khả năng

làm chủ những hệ thống kiến thức, kỹ năng, thái độ phù hợp với lứa tuổi và vận hành (kết nối) chúng một cách hợp lý vào thực hiện thành công nhiệm vụ học tập, giải quyết hiệu quả những vấn đề đặt ra cho chính các em trong cuộc sống”

Theo GS.TS Đinh Quang Báo (Ủy viên Hội đồng Quốc gia Giáo dục) [1], [7]

năng lực của HS phổ thông bao gồm:

(1) Các năng lực chung:

Nhóm năng lực làm chủ và phát triển bản thân

- Năng lực tự học

- Năng lực giải quyết vấn đề

- Năng lực tư duy

- Năng lực tự quản lý

Nhóm năng lực về quan hệ xã hội

- Năng lực giao tiếp

(2) Các năng lực chuyên biệt với môn hóa học:

- Năng lực sử dụng ngôn ngữ hoá học

- Năng lực thực hành hoá học

- Năng lực tính toán hóa học

- Năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề thông qua môn hoá học

Trang 18

- Năng lực vận dụng kiến thức hoá học vào cuộc sống

Năng lực của HS là một cấu trúc động (trừu tượng), có tính mở, đa thành tố, đa tầng bậc, hàm chứa trong nó không chỉ là kiến thức, kỹ năng, mà cả niềm tin, giá trị, trách nhiệm xã hội thể hiện ở tính sẵn sàng hành động của các em trong môi trường học tập phổ thông và những điều kiện thực tế đang thay đổi của xã hội

1.2.2 Cấu trúc năng lực

Mặc dù cách trình bày về khái niệm năng lực có khác nhau nhưng phần lớn các tài liệu trong nước và ngoài nước đều hiểu năng lực là sự tích hợp của nhiều thành tố như tri thức, kỹ năng, niềm tin, sự sẵn sàng hoạt động … Theo đề tài nghiên cứu cấp

Bộ, năm 2011 của Viện Khoa học Giáo dục Việt Nam do Lương Việt Thái làm chủ nhiệm, năng lực được cấu thành từ những bộ phận cơ bản:

- Tri thức về lĩnh vực hoạt động hay quan hệ nào đó

- Kỹ năng tiến hành hoạt động hay xúc tiến, ứng xử với (trong) quan hệ nào đó

- Những điều kiện tâm lí để tổ chức và thực hiện tri thức, kỹ năng đó trong một

cơ cấu thống nhất và theo một định hướng rõ ràng, chẳng hạn: ý chí - động cơ, tình cảm - thái độ đối với nhiệm vụ, hoặc nói chung là tính tích cực trí tuệ, tính tích cực giao tiếp, tính tích cực học tập …

Ở đây, tác giả đưa ra cấu trúc của ba năng lực quan trọng cần cho người học gồm: năng lực hành động, năng lực tu duy và năng lực chuyên biệt

1.2.2.1 C ấu trúc năng lực hành động

Cấu trúc năng lực hành động gồm 4 năng lực [2], [9]:

- Năng lực chuyên môn: Là khả năng thực hiện các nhiệm vụ về chuyên môn

cũng như đánh giá kết quả một cách độc lập, có phương pháp và đảm bảo chính xác về mặt chuyên môn (bao gồm khả năng tư duy logic, phân tích, tổng hợp và trừu tượng; khả năng nhận biết các mối quan hệ thống nhất trong quá trình)

- Năng lực phương pháp: Là khả năng đối với những hành động có kế hoạch,

định hướng mục đích trong công việc giải quyết các nhiệm vụ và vấn đề đặt ra Trung tâm của năng lực PP là những PP nhận thức, xử lý, đánh giá, truyền thụ và giới thiệu

- Năng lực xã hội: Là khả năng đạt được mục đích trong những tình huống xã hội

cũng như trong những nhiệm vụ khác nhau với sự phối hợp chặt chẽ với những thành

Trang 19

viên khác Trọng tâm của năng lực xã hội là ý thức được trách nhiệm của bản thân cũng như của những người khác, tự chịu trách nhiệm, tự tổ chức, có khả năng thực hiện các hành động xã hội, khả năng cộng tác và giải quyết xung đột

- Năng lực cá thể: Là khả năng suy nghĩ và đánh giá được những cơ hội phát

triển cũng như những giới hạn của mình; phát triển được năng khiếu cá nhân cũng như xây dựng và thực hiện kế hoạch cho cuộc sống riêng; những quan điểm, chuẩn giá trị đạo đức và động cơ chi phối các hành vi ứng xử Các thành phần năng lực “gặp nhau” tạo thành năng lực hành động

Hình 1.1 Cấu trúc năng lực hành động

1.2.1.2 Năng lực tư duy

Tư duy là một hoạt động cao cấp của hệ thần kinh và có vai trò đặc biệt quan trọng trong sự sinh tồn và phát triển Sự phát triển của tư duy là động lực chính cho phát triển khoa học kỹ thuật, công nghệ, kinh tế, xã hội và phát triển con người Năng lực tư duy biểu hiện cho năng lực hoạt động của hệ thần kinh

Ba sự thể hiện năng lực quan trọng nhất của tư duy là tư duy kinh nghiệm, tư

duy sáng t ạo và tư duy trí tuệ Sở dĩ ba dạng tư duy này trở nên quan trọng là vì chúng

biểu hiện cho năng lực cá nhân và mang tính bẩm sinh Chúng cũng có thể thay đổi được nhưng sự thay đổi không mang tính cơ bản Sự thay đổi nếu có chỉ là sự thay đổi

Trang 20

tính chất của chúng, làm cho chúng mạnh lên, rõ ràng hơn hoặc chúng có thể bị triệt tiêu [7], [12]

- Tư duy kinh nghiệm là việc sử dụng kinh nghiệm đã có vào việc giả quyết các vấn đề hiện tại Các vấn đề này có thể là mới hoặc là các vấn đề đã từng giải quyết

Dù vấn đề đó như thế nào thì tư duy kinh nghiệm đều đưa về việc sử dụng kinh nghiệm đã được ghi nhớ Nếu là các vấn đề đã từng giải quyết, thì quá trình tư duy sẽ

đi theo đúng con đường mà quá trình tư duy trước đã trải qua ( bộ não không thực hiện

tư duy trong trường hợp này) Nếu vấn đề có những điểm khác biệt thì bỏ qua các điểm khác biệt đó để đưa về vấn đề đã giải quyết để áp dụng các kinh nghiệm đó Đây

là phương pháp gọt chân cho vừa giày ( giải quyết vấn đề mới bằng kinh nghiệm cũ)

Tư duy kinh nghiệm tìm đáp án cho câu hỏi “vấn đề này thuộc sự giải quyết của kinh nghiệm nào?” Nếu không có kinh nghiệm thì vấn đề đó sẽ không được giải quyết

- Tư duy sáng tạo không sử dụng kinh nghiệm mà vận dụng các kinh nghiệm

Tư duy sáng tạo tìm đáp án cho câu hỏi: “Có những kinh nghiệm nào có thể áp dụng được cho việc giải quyết vấn đề này?” Có nghĩa là tư duy sáng tạo sẽ lục tìm trong kinh nghiệm để tìm các phương án khả thi và chọn ra phương án tốt nhất trong các phương án được tìm ra Tư duy sáng tạo có thể giải quyết được một số vấn đề không hoàn toàn thuộc các kinh nghiệm đã có trên cơ sở kết hợp hoặc vận dụng kinh nghiệm điều mà tư duy kinh nghiệm không thực hiện được

- Tư duy trí tuệ có tầm nhìn rộng hơn, bao quát hơn, thấy được nhiều mối quan

hệ hơn, vì vậy tư duy trí tuệ có thể tìm được cách giải quyết mới chưa có trong kinh nghiệm Tư duy trí tuệ có thể mở đường cho nhiều tư duy sáng tạo Giá trị của tư duy trí tuệ cũng có thể kết thúc nhưng thời gian thường kéo dài và có không ít sản phẩm của tư duy trí tuệ là tồn tại vĩnh cửu

Sự phù hợp giữa loại hình tư duy với môi trường vận động của nó sẽ làm tăng hiệu quả hoạt động tư duy và ngược lại Tư duy trí tuệ không thể hoạt động được trong môi trường của phương thức phản ứng thần kinh, tư duy sáng tạo sẽ có hiệu quả cao hơn khi được bộ não có phương thức hoạt động trí tuệ triển khai, còn khi cần phải

tư duy kinh nghiệm thì sẽ dễ mắc sai lầm khi môi trường là phương thức hoạt động trí

tuệ bởi đây là môi trường không ổn định

Trang 21

1.2.1.3 Năng lực chuyên biệt

Là những năng lực 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

Các năng lực chuyên biệt với môn hóa học [7]:

- Năng lực sử dụng ngôn ngữ hoá học

- Năng lực thực hành hoá học

- Năng lực tính toán hóa học

- Năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề thông qua môn hoá học

- Năng lực vận dụng kiến thức hoá học vào cuộc sống

- …

1.2.3 Dạy học theo định hướng phát triển năng lực

1.2.3.1 Các quan điểm của dạy học theo định hướng phát triển năng lực

Năng lực liên quan đến bình diện mục tiêu dạy học: mục tiêu dạy học của môn học được mô tả thông qua các năng lực cần hình thành; năng lực là sự kết hợp của tri

thức, hiểu biết, khả năng, mong muốn ; mục tiêu hình thành năng lực định hướng cho việc lựa chọn, đánh giá mức độ quan trọng và cấu trúc hóa các nội dung và hoạt động dạy học về mặt phương pháp; năng lực mô tả việc giải quyết những nhiệm vụ trong các tình huống: ví dụ như đọc một văn bản cụ thể Nắm vững và vận dụng được các phép tính cơ bản [17]

Một số quan điểm dạy học phát triển năng lực hiện nay:

Trang 22

1.2.3.2 N ội dung dạy học định hướng phát triển năng lực

Nội dung dạy học theo quan điểm phát triển năng lực không chỉ giới hạn trong tri thức và kỹ năng chuyên môn mà gồm những nhóm nội dung nhằm phát triển các lĩnh vực năng lực Nếu chúng ta chỉ tập trung vào mục tiêu cung cấp kiến thức, rèn luyện kỹ năng, hình thành thái độ và tổ chức đánh giá ở những mặt đó thì mới chỉ dừng lại ở “đầu vào” Một chương trình phát triển năng lực phải nhằm hình thành, phát triển và kiểm soát được, đo lường được các chỉ số ở “đầu ra” Để hình thành, phát triển năng lực cho học sinh, việc dạy học trong nhà trường không chỉ dừng ở nhiệm vụ trang bị kiến thức, rèn luyện kỹ năng, bồi dưỡng thái độ sống đúng đắn mà còn phải làm cho những kiến thức sách vở trở thành hiểu biết thật sự của mỗi học sinh; làm cho những kỹ năng được rèn luyện trên lớp được thực hành, ứng dụng trong đời sống ngay trên ghế nhà trường; làm cho thái độ sống được giáo dục qua mỗi bài học có điều kiện, môi trường để bộc lộ, hình thành, phát triển qua các hành vi ứng xử, trở thành phẩm chất bền vững của mỗi học sinh

Dạy học định hướng phát triển năng lực chú trọng tổ chức hoạt động cho học sinh, những phương pháp làm học sinh hoạt động đều phát triển năng lực cho học sinh

Dựa vào nội dung dạy học và quá trình kiểm tra, đánh giá sẽ phát triển được cho học sinh các năng lực quan trọng: năng lực tự học, năng lực giải quyết vấn đề, …

1.2.3.3 Phương pháp dạy học định hướng phát triển năng lực

Phương pháp dạy học theo quan điểm phát triển năng lực không chỉ chú ý tích cực hoá HS về hoạt động trí tuệ mà còn chú ý rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề gắn với những tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp, đồng thời gắn hoạt động trí tuệ với hoạt động thực hành, thực tiễn Tăng cường việc học tập trong nhóm, đổi mới quan

hệ GV- HS theo hướng cộng tác có ý nghĩa quan trọng nhằm phát triển năng lực xã hội [2]

Theo quan điểm phát triển năng lực, việc đánh giá kết quả học tập không lấy việc kiểm tra khả năng tái hiện kiến thức đã học làm trung tâm của việc đánh giá Đánh giá kết quả học tập cần chú trọng khả năng vận dụng sáng tạo tri thức trong những tình huống ứng dụng khác nhau

Trang 23

1.3 Bài tập hóa học với việc hình thành và phát triển năng lực cho học sinh

1.3.1 Khái niệm bài tập hóa học

Trong thực tiễn dạy học ở trường phổ thông, BTHH giữ vai trò rất quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu đào tạo, nó vừa là mục đích vừa là nội dung lại vừa là PP dạy học hiệu nghiệm Nó không chỉ cung cấp cho HS kiến thức, con đường dành lấy kiến thức mà còn mang lại niềm vui của quá trình khám phá, tìm tòi phát hiện của việc tìm ra đáp số; đặc biệt BTHH còn mang lại cho người học một trạng thái hưng phấn, hứng thú nhận thức Đây là yếu tố tâm lý quan trọng của quá trình nhận thức đáng được chúng ta quan tâm

Vậy bài tập là gì? Theo Từ điển Tiếng Việt bài tập là bài ra cho HS làm để vận dụng điều đã học, còn bài toán là vấn đề cần giải quyết bằng phương pháp khoa học Ở đây chúng ta hiểu rằng BTHH là những bài được lựa chọn một cách phù hợp với nội dung rõ ràng, cụ thể Muốn giải được những bài tập này người HS phải biết suy luận logic dựa vào những kiến thức đã học, phải sử dụng những hiện tượng hóa học, những khái niệm, những định luật, học thuyết, những phép toán người học phải biết phân loại bài tập để tìm ra hướng giải có hiệu quả

1.3.2 Tác dụng của bài tập hóa học

Bài tập hóa học có những tác dụng sau [3]:

- Là phương tiện cơ bản nhất để HS tập vận dụng kiến thức đã học vào thực tế cuộc sống, sản xuất, biến kiến thức của chính mình

- Đào sâu, mở rộng kiến thức đã học một cách sinh động và hấp dẫn

- Là phương tiện để củng cố, hệ thống hóa kiến thức một cách tốt nhất

- Rèn luyện kĩ năng hóa học cho HS như kĩ năng viết và cân bằng phương trình,

kĩ năng tính toán, kĩ năng thực hành…

- Phát triển năng lực nhận thức, rèn luyện trí thông minh cho HS thông qua việc

HS tự chọn một cách giải độc đáo, hiệu quả với những bài tập có nhiều cách giải

- Giúp HS năng động, sáng tạo trong học tập, phát huy khả năng suy luận, tích cực của HS và hình thành phương pháp tự học hợp lý

- Làm chính xác hóa các khái niệm, định luật đã học

Trang 24

- Là phương tiện để kiểm tra, đánh giá kiến thức, kĩ năng của học sinh một cách chính xác

- Giáo dục đạo đức, tác phong như rèn luyện tính kiên nhẫn, sáng tạo, chính xác

và phong cách làm việc khoa học, giáo dục lòng yêu thích bộ môn

1.3.3 Phân loại bài tập hóa học

Bài tập hóa học được phân làm nhiều loại và trên những cơ sở khác nhau Hiện nay được phân loại theo những loại cơ bản sau đây [3]:

- Dựa vào chủ đề

- Dựa vào khối lượng kiến thức

- Dựa vào tính chất của bài tập

- Dựa vào đặc điểm của bài tập

- Dựa vào nội dung

- Dựa vào mục đính dạy học

- Dựa vào phương pháp giải hoặc tiến trình giải

- Dựa vào hoạt động nhận thức của học sinh

- Dựa vào phương pháp hình thành kĩ năng giải bài tập

- Dựa vào mối liên hệ giữa kiến thức và thực tế

Tuy nhiên các cách phân loại trên không có danh giới rõ rệt, có những bài tập trong đó vừa có chứa nội dung phong phú, vừa có tính chất đặc trƣng nổi bật, vừa có thuật toán riêng Với những bài như vậy có thể dùng để ôn luyện, củng cố sau khi đã phân từng dạng nhỏ

Theo tác giả thì sự phân loại BTHH phải dựa vào 3 cơ sở chính như sau:

- Dựa vào nội dung cụ thể của bài tập đó

- Dựa trên cơ sở tính đặc thù của vấn đề cần nghiên cứu

- Dựa vào mục đích dạy học

Trang 25

Hình 1.2 Sơ đồ phân loại bài tập hóa học

1.3.4 Những yêu cầu lí luận dạy học cơ bản đối với bài tập

Bài tập có công dụng rộng rãi, có hiệu quả sâu sắc trong việc thực hiện mục tiêu đào tạo, trong việc hình thành PP chung của việc tự học hợp lý, trong việc rèn luyện kĩ năng tự lực sáng tạo

Muốn khai thác được tối đa tiềm năng trí - đức dục của bài tập, người giáo viên

bộ môn cần giải quyết một loạt những vấn đề cơ bản sau đây có liên quan đến hệ thống bài tập của bộ môn mình

* Xây dựng hệ thống đa cấp những bài tập của bộ môn [3], [17]

- Phân loại các bài tập: Trước hết phải tiến hành phân loại các bài tập của bộ môn, sưu tầm, chọn lọc, sắp xếp chúng thành kiểu (sơ đẳng nhất, cơ bản nhất, điển hình nhất), từ đó phân loại tiếp thành phân kiểu, phân dạng…cho đến những bài tập tổng hợp, phức hợp

Trang 26

- Phân hóa các bài tập: Ở mỗi kiểu tìm ra quy luật biến hóa từ cái sơ đẳng, cơ bản, điển hình nhất (cái đơn giản coi như xuất phát) đến những bài tập ngày càng phức tạp hơn, tổng hợp hơn Đây là chuỗi bài tập theo logic dọc, đồng thời lại tìm ra qui luật liên kết các bài toán giữa các kiểu với nhau Từ những bài toán điển hình, đơn giản nhất của hai hay nhiều kiểu khác nhau ″lắp ghép″ thành một bài tổng hợp Đây chính

là logic ngang của sự cấu tạo các bài tập từ nhiều kiểu khác nhau

Nắm được hai quy luật (dọc và ngang) của sự hình thành bài tập, ta có thể sắp xếp chúng theo thứ tự từ bài tập dễ đến bài tập khó Từ đó mà ta có thể tùy từng trình

độ của HS (giỏi, trung bình, yếu) mà chọn mà đưa ra bài tập vừa sức cho HS giải Đây

là dạy học phân hóa bằng những bài tập phân hóa) Dạy học theo tiếp cận này sẽ rất hiệu quả vì nó cho phép ta cá thể hóa cao độ việc dạy học cho một lớp có nhiều HS ở trình độ lĩnh hội khác nhau [17]

* Biên soạn bài tập mới tùy theo yêu cầu sư phạm định trước

Nếu nắm được sự phân loại các kiểu điển hình và các quy luật biến hóa (dọc và ngang) của bài tập, GV có thể biên soạn những bài tập mới bằng cách vận dụng những quy luật biến hóa trên Tùy theo yêu cầu sư phạm, ta có thể phức tạp hay đơn giản hóa bài tập, soạn những bài tập có độ khó tăng dần, có chứa đựng những yếu tố giúp rèn luyện những kĩ năng riêng biệt nào đó v.v…Bài tập được xây dựng theo tiếp cận mođun sẽ đáp ứng được những mục đích nói trên Từ một số bài tập điển hình nhất

“lắp ráp” chúng theo nhiều cách khác nhau “tháo gỡ” bài tập phức tạp thành nhiều bài tập đơn giản hơn

* Bảo đảm các yêu cầu cơ bản trong việc dạy học bằng bài tập

Khi sử dụng bài tập như một phương pháp dạy học, cần lưu ý những yêu cầu sau đây:

- Bảo đảm tính cơ bản gắn liền với tính tổng hợp

Hệ thống bài tập của bộ môn phải khái quát hết những thông tin cơ bản nhất của chương trình bộ môn Nó buộc HS khi giải hệ thống bài tập đó phải huy động tổng hợp những kiến thức cơ bản của toàn bộ chương trình và những kiến thức hỗ trợ liên môn

- Bảo đảm tính hệ thống và tính kế thừa

Trang 27

Giải bài tập hóa học thực chất là vận dụng các quy luật của hóa học và việc biến đổi bài tập ban đầu thành những bài tập trung gian, sơ đẳng hơn, cơ bản hơn Những bài tập cơ bản điển hình (đơn giản nhất của một kiểu nhất định) giữ vai trò rất quan trọng trong học vấn của HS vì chúng sẽ là kiến thức công cụ để giúp HS giải được những bài tập tổng hợp Do đó GV phải quy hoạch toàn bộ hệ thống những bài tập ra cho HS trong toàn bộ chương trình của môn học, sao cho chúng sẽ kế thừa nhau, bổ sung nhau, cái trước chuẩn bị cho cái sau, cái sau phát triển cái trước tất cả tạo nên (cùng với nội dung các lý thuyết khác) một hệ thống toàn vẹn những kiến thức, kĩ năng

và kĩ xảo [16]

- Bảo đảm tính kĩ thuật tổng hợp

Bài tập phải đóng vai trò cầu nối giữa lý thuyết và thực tiễn, giữa nhà trường và đời sống sản xuất Nó phải là phương tiện rèn cho HS những kĩ năng chung nhất của việc tự học, của việc giải quyết các vấn đề nhận thức Nó cũng góp phần vào việc hình thành ở HS những phẩm chất và những nét của văn hóa lao động (trí óc và chân tay)

- Bảo đảm tính phân hóa của hệ thống các bài tập

Trước hết bài tập ra cho HS phải vừa sức Muốn cho bài tập có khả năng vừa sức với ba loại trình độ HS trong lớp, người GV phải phân hóa bài tập từ những bài tập trung bình vừa sức với đại đa số HS, GV phức tạp nó lên để dùng cho một số HS khá, giỏi và đơn giản nó đi để dùng cho HS yếu, kém Có như vậy bài tập mới trở thành động lực thường xuyên của sự học tập tích cực

Thường xuyên coi trọng việc dạy HS phương pháp giải bài tập

Dựa vào đặc trưng của bộ môn, GV phát hiện ra đặc trưng của PP giải bài tập

bộ môn Trên cơ sở đó GV có kế hoạch rèn luyện cho HS hệ thống kĩ năng và kĩ xảo giải bài tập PP giải bài tập bộ môn sẽ là cơ sở và điểm xuất phát để hình thành và phát triển những PP hợp lý chung nhất của tự học và của hành động

THPT hiện nay

1.4.1 Mục đích điều tra

- Nắm được NLGBTHH vô cơ của học sinh lớp 12 THPT hiện nay

- Nắm được những khó khăn của học sinh hiện nay khi giải BTHH vô cơ lớp 12

Trang 28

- Nắm được tính khả thi của các biện pháp phát triển NLGBTHH cho HS

1.4.2 Phương pháp điều tra

- Phát phiếu điều tra: Chúng tôi đã phát phiếu điều tra (phụ lục 1) cho 30 GV dạy lớp 12 THPT trong đó ở Tp Hồ Chí minh 21 GV, Bình Dương 6 GV và Tây Ninh 3

GV

- Cho HS làm bài khảo sát: Chúng tôi đã cho 289 HS làm bài kiểm tra (phụ lục 2)

để đánh giá NLGBTHH vô cơ của HS lớp 12 THPT

1.4.3 Kết quả điều tra

- Qua bài kiểm tra khảo sát, có đến 135HS – 53%HS có điểm <5,0; số em đạt điểm 10 rất ít (2HS – chiếm 0,7%) Về NLGBTHH của HS lớp 12 hiện nay, hầu hết

GV cho rằng năng lực giải của HS đang ở mức độ trung bình (18GV – 60,0%) và yếu (12GV – 40,0%) Phần lớn GV cho rằng tốc độ giải bài toán của HS hiện nay còn chậm

Việc rèn luyện NLGBTHH cho các đối tượng HS, GV có ý kiến như sau:

- Các đối tượng HS giỏi và khá được GV chú ý rèn luyện ở mức độ cao hơn nhiều so với các đối tượng HS trung bình và yếu

- HS thường gặp những khó khăn sau đây khi giải BTHH:

+ Không biết bắt đầu việc giải bài toán từ đâu Điều này có nghĩa là HS không nắm được các bước giải chung của một BTHH

+ Không nắm vững lý thuyết, chẳng hạn các định luật, quy luật, khả năng phản ứng, hiện tượng…

+ Kĩ năng phân tích đề còn yếu HS chưa mã hóa được các thông tin mà đề bài che dấu, không thấy được dấu hiệu bản chất để chọn phương pháp giải phù hợp

+ Không nhận diện được dạng toán, làm cho HS giải chậm

+ Xử lý dữ liệu còn chậm Chuyển dữ liệu dạng thô sang dạng cơ bản chưa nhạy bén

+ Kĩ năng tính toán còn chậm

+ Xử lý dữ liệu chưa nhạy bén

+ Chưa biết vận dụng linh hoạt và sáng tạo các phương pháp để giải nhanh các BTHH vô cơ

Trang 29

- Để giải bài toán hóa học, GV đánh giá mức độ cần thiết của những kiến thức và

kĩ năng như sau:

Bảng 1.1 Ý kiến của GV về những kiến thức và kĩ năng cần có để giải BTHH

6 Kĩ năng tính toán và giải các dạng

bài toán hóa học

- Về các biện pháp nâng cao NLGBTHH cho HS, ý kiến của GV như sau:

Bảng 1.2 Ý kiến của GV về các biện pháp nâng cao năng lực giải BTHH

Số

Trang 30

tính toán liên quan đến các chất

4 Rèn luyện các kĩ năng giải bài

toán hóa học cơ bản

6 Rèn luyện kỹ thuật giải nhanh bài

toán hóa học trắc nghiệm

Từ kết quả khảo sát, chúng tôi rút ra những nhận xét như sau:

Th ứ nhất, NLGBTHH vô cơ của HS lớp 12 chỉ mới ở mức trung bình Mức độ

quan tâm rèn luyện NLGBTHH của GV chưa cao, đặc biệt với đối tượng HS trung bình và yếu Mặc dù vậy, hầu hết GV đều thấy việc rèn luyện NLGBTHH cho HS lớp

12 là hết sức cần thiết

Th ứ hai, HS khối 12 THPT khi giải bài toán còn gặp rất nhiều khó khăn về kiến

thức và các kĩ năng giải BTHH vô cơ Đặc biệt khi gặp các bài toán biến dạng, tổng

hợp, HS không biết vận dụng kiến thức đã học một cách linh hoạt, sáng tạo

Th ứ ba, để nâng cao NLGBTHH, trong suốt quá trình dạy học, GV cần cung

cấp cho HS đẩy đủ kiến thức về các khái niệm, định luật, tính chất lý hóa học; hướng

dẫn HS xây dựng các công thức tính toán liên quan đến các chất trong phản ứng từ

Trang 31

PTHH; giúp HS nhận diện và nắm vững phương pháp giải từng dạng toán thường gặp

GV cần tăng cường rèn luyện cho HS các kĩ năng cơ bản để giải BTHH nói chung và BTHH trắc nghiệm nói riêng Đặc biệt, GV cần chú trọng rèn luyện năng lực phát hiện

và giải quyết vấn đề, năng lực tư duy nhằm phát huy tính linh hoạt, sáng tạo của HS khi giải quyết một tình huống mới

Th ứ tư, để kiến thức thực sự là nguyên liệu của tư duy, kĩ năng thật sự mềm

dẻo, linh hoạt, GV cần tăng thời gian luyện tập và kiểm tra đánh giá Từ đó GV nắm được NLGBTHH của HS và điều chỉnh kịp thời PPDH, kĩ thuật dạy học cho phù hợp

Trang 32

T óm tắt chương 1

Trong chương này, chúng tôi đã trình bày cơ sở lý luận và cơ sở thực tiễn của đề tài, bao gồm các nội dung chính như sau:

1 Lịch sử vấn đề nghiên cứu Chúng tôi đã tìm hiểu các tài liệu, sách báo, các luận

án, luận văn có cùng hướng nghiên cứu với đề tài

2 Nghiên cứu về vấn đề dạy học theo định hướng phát triển năng lực: Chúng tôi đã tìm hiểu và nghiên cứu: khái niệm, cấu trúc năng lực (theo nhiều quan niệm khác nhau), các quan điểm dạy học phát triển năng lực

3 Bài tập hóa học Chúng tôi đề cập đến khái niệm, ý nghĩa, tác dụng của BTHH

và làm rõ mối quan hệ giữa việc giải bài tập hóa học và việc phát triển năng lực giải BTHH phần hóa vô cơ nói riêng và năng lực học tập của HS nói chung trong dạy học hóa học.Từ đó nhận thấy việc rèn luyện năng lực giải BTHH phần hóa vô cơ cho HS là hết sức cần thiết

4 Tìm hiểu về thực trạng năng lực giải BTHH của HS lớp 12 THPT Qua phiếu tham khảo ý kiến các GV và bài kiểm tra khảo sát HS, chúng tôi nhận thấy: năng lực giải BTHH của phần lớn HS đang ở mức trung bình, HS còn gặp nhiều khó khăn trong quá trình giải toán Như vậy việc rèn luyện cho HS năng lực giải BTHH là hết sức cần thiết

Tất cả các vấn đề trên là nền tảng cơ sở cho phép chúng tôi khẳng định sự cần thiết phải thực hiện đề tài nghiên cứu này nhằm nâng cao hiệu quả dạy và học môn Hóa học ở lớp 12 nói riêng và ở trường THPT nói chung

Trang 33

Chương 2

2.1.1 Đặc điểm của BTHH lớp 12 và BTHH vô cơ lớp 12

BTHH lớp 12 rất phong phú về nội dung và đa dạng về thể loại Kiến thức trong bài toán không chỉ nằm ở phạm vi lớp 12 mà còn liên kết với cả lớp 10 và 11 Chẳng

hạn giải bài toán theo phương pháp bảo toàn electron, rõ ràng cần phải nắm vững kiến

thức về phản ứng oxi hóa-khử ở lớp 10; giải bài toán kim loại tác dụng với axit phải

học kĩ bài axit clohidric, axit sunfuric ở lớp 10, axit nitric ở lớp 11,… Để giải BTHH

lớp 12, đôi khi không những vận dụng kiến thức lớp 10 và 11 mà còn phải vận dụng các kiến thức liên môn như toán học, vật lý…

BTHH lớp 12 được chia làm hai loại lớn: BTHH hữu cơ và BTHH vô cơ

BTHH vô cơ lớp 12 chủ yếu có các dạng toán liên quan đến kim loại và hợp

chất của kim loại Dạng toán của phần hóa học vô cơ phong phú hơn so với hóa học

hữu cơ bởi sự đa dạng về phản ứng: kim loại tác dụng phi kim, axit, nước,

muối,…Cũng vì phần lớn các phản ứng xảy ra của kim loại và hợp chất của kim loại là

phản ứng oxi hóa – khử nên phương pháp chủ đạo để giải bài toán là phương pháp bảo toàn electron kết hợp với một số phương pháp khác

2.1.2 Các dạng BTHH vô cơ lớp 12 thường gặp

Dựa vào các phản ứng hóa học được nghiên cứu ở chương trình lớp 12, BTHH

vô cơ lớp 12 có thể được chia thành các dạng toán sau đây:

- Dạng toán kim loại tác dụng với phi kim;

- Dạng toán kim loại tác dụng với axit;

- Dạng toán kim loại tác dụng với dung dịch muối;

- Dạng toán kim loại tác dụng với nước và dung dịch kiềm;

- Dạng toán CO2 tác dụng với dung dịch kiềm;

- Dạng toán khử oxit kim loại;

Trang 34

- Dạng toán về hidroxit lưỡng tính;

- Dạng toán oxit sắt tác dụng với axit;

- Dạng toán điện phân

Ngoài ra còn có các bài tập về phân biệt các chất, nhận biết các chất, chuỗi

phản ứng, điều chế …

Năng lực giải BTHH của HS là khả năng sử dụng có mục đích, sáng tạo những

kiến thức và kĩ năng hóa học để giải các BTHH Để giúp HS phát triển năng lực giải BTHH theo chúng tôi cần phát triển cho HS một số năng lực sau:

2.2.1 Năng lực viết và cân bằng phương trình của các phản ứng hóa học

Phương trình hóa học biểu diễn những phản ứng hóa học bằng công thức hóa

học, cho biết những chất tham gia và sản phẩm cũng như tỉ lệ về số nguyên tử, phân tử

của các chất trong phản ứng Bản chất của các BTHH phần lớn đều thể hiện mối quan

hệ giữa các chất trong phản ứng thông qua PTHH

Việc quan sát PTHH của phản ứng sẽ giúp học sinh rút ra các công thức tính toán liên quan đến các chất, từ đó giúp học sinh giải nhanh các bài toán Chính vì vậy một trong những năng lực quan trọng cần rèn luyện cho HS để nâng cao năng lực giải BTHH đó là viết và cân bằng phương trình phản ứng hay lập được PTHH của các phản ứng

Đối với HHVC cân bằng phương tình phản ứng bằng phương pháp thăng bằng electron và phương pháp ion-electron là rất quan trọng và cần được đặc biệt rèn luyện cho HS

2.2.1.1 Viết phương trình phản ứng

Để viết được phương trình phản ứng trong một bài toán hóa học, HS cần phải

có những kiến thức và kĩ năng sau đây:

- Hiểu được rằng hai vế của phương trình hóa học là sự biến đổi từ chất này thành chất khác tức là chất ở vế trái mất đi và chất ở vế phải sinh ra Vì vậy không được đổi chỗ hai vế của phương trình hóa học, không được thêm bớt một chất nào đó

- Nắm vững tính chất lý hóa học của các chất được học trong chương trình

Trang 35

- Tìm hiểu từng chất tham gia phản ứng thuộc loại chất nào đã học, phản ứng xảy ra thuộc loại phản ứng gì, đối chiếu với kiến thức lí thuyết để dự đoán các sản phẩm phải thuộc loại chất nào Chẳng hạn, phản ứng trao đổi ion xảy ra thì sản phẩm phải có hoặc chất kết tủa hoặc chất khí hoặc chất điện li yếu; phản ứng oxi hóa – khử xảy ra sản phẩm tạo thành phải có sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố: có tăng thì phải có giảm…

- Căn cứ vào thành phần của các chất tham gia để khẳng định thành phần của các chất sẽ được tạo thành

- Dựa vào điều kiện của phản ứng cũng như thông tin sản phẩm của đề bài để đoán hướng phản ứng

- Viết đúng kí hiệu hóa học của các nguyên tố, công thức của đơn chất, hợp chất tham gia và tạo thành Nếu sản phẩm không tan ta viết kèm theo dấu mũi tên xuống (↓), đặt cạnh công thức hóa học của chất đó Nếu là chất khí đặt dấu mũi tên quay lên (↑) Nếu phản ứng cần điều kiện thì ghi điều kiện ở trên mũi tên ( )

- Xác định phản ứng một chiều hay thuận nghịch để biểu diễn đúng

Chú ý: Phương trình phản ứng có thể viết dưới dạng phân tử hoặc ion Với những bài toán phản ứng giữa các chất điện li xảy ra trong dung dịch nên dùng phương trình phản ứng dạng ion sẽ mô tả đúng bản chất phản ứng hơn Do đó GV cần rèn luyện kĩ cho HS cách viết phương trình ion

V í dụ 1: GV cho HS phân tích và viết phương trình phản ứng khi cho dung dịch

Ca(HCO3)2 tác dụng với dung dịch NaOH dư

Hướng dẫn giải:

Đây là phản ứng trung hòa giữa axit HCO3- với bazơ OH- tạo thành CO32- và

H2O, sau đó có sự kết hợp giữa ion Ca2+

và ion CO32-để tạo kết tủa CaCO3 Do NaOH

dư nên toàn bộ ion HCO3- đã chuyển hết thành ion CO32- nên sẽ không còn muối HCO3-nữa Phương trình phản ứng như sau:

HCO3- + OH-→ CO32- + H2O

CO32- + Ca2+ → CaCO3↓ hay Ca(HCO3)2 + 2NaOH → CaCO3↓ + Na2CO3 + 2H2O

đk

Trang 36

2.2.1.2 Cân bằng phương trình phản ứng

Cân bằng phương trình phản ứng là một trong những bước quan trong khi giải toán hóa học, nó giúp cho HS biết rõ vai trò và tỉ lệ của từng chất trong phản ứng, từ

đó giúp HS định hướng và giải bài tập thuận lợi và nhanh chóng hơn

Trong HHVC muốn cân bằng nhanh chóng một phương trình phản ứng hóa

học, ngoài phương pháp cân bằng đơn giản HS cần nắm thật vững phương pháp thăng

bằng electron và phương pháp thăng bằng ion – electron

a Phương pháp cân bằng phương trình phản ứng đơn giản

Bước 1: Tìm công thức hóa học của hợp chất nào có số nguyên tử lẻ cao nhất

và công thức phức tạp nhất trong phương trình đó (tạm gọi là hợp chất A)

Bước 2: Làm chẵn số nguyên tử của hợp chất A bằng các hệ số 2, 4…(nếu

dùng hệ số 2 chưa thỏa mãn thì thay bằng các hệ số chẵn cao hơn)

Bước 3: Cân bằng tiếp các hệ số còn lại trong phương trình (các đơn chất thực

hiện cuối cùng)

Ví d ụ 2: Cân bằng phương trình phản ứng sau:

FeS2 + O2 → Fe2O3 + SO2

Bước 1: Chất A là Fe2O3 vì trong công thức có 3 nguyên tử O, lẻ và

phức tạp hơn so với công thức FeS2 và SO2 (có 1 nguyên tử Fe hoặc S)

Bước 2: Làm chẵn số nguyên tử O của A bằng hệ số 2 (2Fe2O3)

Bước 3: Cân bằng tiếp các hệ số còn lại, theo thứ tự: FeS2, SO2 và O2

4FeS2 + 7O2 → 2Fe2O3 + 8SO2Đây là phương pháp có thể dùng để hoàn thành hầu hết các phương trình phản ứng có trong chương trình phổ thông Tuy nhiên đối với những phản ứng oxi hóa –khử

phức tạp cần sử dụng phương pháp thăng bằng electron hoặc ion-electron

b Phương pháp thăng bằng electron

Bước 1: Xác định số oxi hóa của các nguyên tố trong phản ứng để tìm chất oxi

hóa và chất khử

Bước 2: Viết quá trình oxi hóa và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình

Trang 37

Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất oxi hóa và chất khử sao cho tổng số

electron do chất khử nhường bằng tổng số electron do chất oxi hóa nhận

Bước 4: Đặt các hệ số của chất oxi hóa và chất khử vào sơ đồ phản ứng Từ đó

cân bằng nguyên tố không thay đổi số oxi hoá (thường theo thứ tự: kim loại (ion dương), gốc axit (ion âm), môi trường (axit, bazơ, nước)

Bước 5: Kiểm soát số nguyên tử oxi ở 2 vế (phải bằng nhau)

Bước 5: Kiểm soát số nguyên tử oxi ở 2 vế (đều bằng 24)

c Phương pháp thăng bằng ion-electron

Tương tự các bước của phương pháp thăng bằng electron, tuy nhiên có sự khác

biệt ở bước 2 Cụ thể là thay vì chỉ viết nguyên tử có sự thay đổi số oxi hóa thì phải

viết ion chứa nguyên tử đó, sau đó lần lượt cân bằng điện tích và số nguyên tử ở hai

vế

Ví d ụ 4: (Đề thi TSCĐ – 2010)

Cho phản ứng:

Na2SO3 + KMnO4 + NaHSO4 → Na2SO4 + MnSO4 + K2SO4 + H2O

Tổng hệ số của các chất (là những số nguyên, tối giản) trong PTPƯ là

Hướng dẫn giải:

Bước 1: Na2SO3 +KMnO4 +NaHSO4 →Na2SO4 +MnSO4 +K2SO4 +H2O

Bước 2: Viết quá trình oxi hóa :SO32− →SO42−+2e

Cân bằng điện tích hai vế: Vế bên phải có điện tích bằng 4-, còn vế bên trái điện tích bằng 2- Vậy phải thêm 2H+ (do môi trường axit) vào vế bên phải và thêm

H2O vào vế bên trái, sau đó kiểm tra số nguyên tử H và O:

Trang 38

Cân bằng điện tích hai vế: Vế bên phải có điện tích bằng 2+, còn vế bên trái điện tích bằng 6- Vậy phải thêm 8H+ (do môi trường axit) vào vế bên trái và thêm

H2O vào vế bên phải, sau đó kiểm tra số nguyên tử H và O:

O H Mn

H e MnO4− +5 +8 + → 2+ +4 2

Bước 3: SO32− +H2O→SO42− +2e+2H+

O H Mn

H e MnO4− +5 +8 + → 2+ +4 2

O H Mn

SO H

Na NaHSO

KMnO SO

Bước 5: Kiểm soát số nguyên tử oxi ở 2 vế (đều bằng 47)

 Tổng hệ số của các chất trong phương trình phản ứng là:

5 + 2 + 6 + 8 + 2 + 1 + 3 = 27

 Chọn đáp án B

Để rèn kỹ năng viết và cân bằng phương trình phản ứng GV có thể đưa ra một

s ố bài tập như: bổ túc chuỗi phản ứng, viết phương trình phản ứng, chứng minh tính

ch ất của các chất, thực hiện chuỗi biến hóa, …

2.2.2 Năng lực phân tích và tóm tắt đề

Mỗi bài tập hóa học đều có một hệ thông tin xác định bao gồm hai phần:

- Những điều kiện là những giả thiết (đây là cái cho)

- Những yêu cầu, là cái đích mà người giải phải hướng tới (đây là cái phải tìm)

Hai phần này có liên quan mật thiết với nhau để tạo nên bài toán hoàn chỉnh

Để giải bài toán cần phải tìm cách khắc phục sự không phù hợp hoặc mâu thuẫn giữa các điều kiện và các yêu cầu của bài toán Tuy nhiên mối quan hệ giữa chúng đôi khi không dễ dàng nhìn thấy Vì vậy phân tích và tóm tắt đề bài trước khi giải một bài toán hóa học là việc rất cần thiết khi giải BTHH

x 5

x 2

Trang 39

Tóm tắt đề bài là ghi lại nội dung bài toán một cách ngắn gọn nhất nhưng đầy

đủ cái đã cho và cái cần tìm của bài toán, nhìn vào tóm tắt ta có thể thuật lại bài toán

Tóm tắt đề bài giúp ta lược bỏ được những cái không bản chất để tập trung vào bản chất của bài toán, từ đó thấy rõ mối quan hệ giữa các yếu tố cho và cần tìm Dựa vào tóm tắt đề bài, HS có thể nhận diện được dạng toán và nhanh chóng đưa ra hướng giải bài toán

Để tóm tắt đề bài của một bài toán hóa học thật rõ ràng và cô đọng nhất cần: sử dụng sơ đồ, ngôn ngữ, kí hiệu đơn giản nhất để diễn tả một cách trực quan các điều kiện của bài toán; phân tích đề bài để tìm hiểu nội dung bài toán, gạt bỏ những cái không bản chất, thứ yếu để hướng sự suy nghĩ của học sinh vào những điểm chính của

đề toán Để làm được điều này, GV cần rèn luyện cho HS thực hiện được các yêu cầu sau đây:

- Đọc kĩ đề bài toán, gạch chân dưới những từ và cụm từ quan trọng, xử lý các

số liệu thô thành dạng cơ bản (chuyển đổi các số liệu thành số mol nếu có thể) Tóm tắt sơ bộ đề bài (tóm tắt thô)

- Định hướng phản ứng: Xác định chất nào tham gia phản ứng, chất nào không phản ứng; sản phẩm nào được tạo thành, trạng thái tồn tại của sản phẩm (kết tủa, khí,

…); mức độ phản ứng của các chất; phản ứng hoàn toàn hay không hoàn toàn, để từ

đó dự đoán thành phần dung dịch, rắn, khí có thể thu được Dựa vào định hướng phản ứng này mà ta có thể viết phương trình phản ứng hoặc sơ đồ phản ứng Đây cũng là bước quan trọng giúp ta thấy được mối quan hệ giữa các chất trong phản ứng, nhờ đó đưa ra các công thức tính toán cần thiết

- Hiểu các thuật ngữ, diễn giải lại các dữ kiện, yêu cầu một cách cụ thể hơn, dễ hiểu hơn Dữ kiện được làm rõ sẽ giúp HS chỉ ra được dấu hiệu của các phương pháp giải toán

- Bổ sung các thông tin có được nhờ phân tích đề bài vào tóm tắt thô ta được tóm tắt lại đề bài cụ thể hơn, rõ ràng hơn

Trang 40

V í dụ 5: (Đề thi TSĐH khối B – 2013)

Hòa tan hoàn toàn 1,28 gam Cu vào 12,6 gam dung dịch HNO3 60% thu được dung dịch X (không có ion NH4+) Cho X tác dụng hoàn toàn với 105 ml dung dịch KOH 1M, sau đó lọc kết tủa được dung dịch Y Cô cạn Y được chất rắn Z Nung Z đến khối lượng không đổi, thu được 8,78 gam chất rắn Nồng độ phần trăm của Cu(NO3)2trong X là

28 ,

60 6 , 12

HNO

n (mol); n KOH =0,105(mol)

Cu dd X

- Gợi ý HS định hướng phản ứng, phân tích thành phần các chất thu được bằng

hệ thống câu hỏi sau đây:

+ Cu tác dụng với HNO3 cho sản phẩm là gì?

+ Sản phẩm khử là khí nào? NO, hay NO2 hay hỗn hợp cả hai khí đó?

+ Thành phần dung dịch X gồm những chất nào? Ngoài Cu(NO3)2, có HNO3

dư không?

+ KOH tác dụng được với chất nào trong Y? Kết tủa nào được tạo thành?

Dung dịch Y gồm có chất nào? KOH có dư hay không?

+ Cô cạn Y sẽ được chất rắn nào?

+ Nung chất rắn đến khối lượng không đổi có nghĩa là gì? Chất nào bị nhiệt phân hủy? Tạo sản phẩm là gì?

+ HNO 3

0,12 mol 0,02 mol

Định dạng
Số trang	155
Dung lượng	1,57 MB