Phát triển năng lực nhận thức và tư duy cho học sinh qua hệ thống bài tập hóa học chương nitơ lớp 11 ở trường trung học phổ thông

Một trong những nhiệm vụ cơ bản của giáo dục là bảo đảm cho học sinh nắm vững được kiến thức mà giáo viên truyền đạt, tức là làm cho học sinh hiểu đúng bản chất của kiến thức, gắn kết đư

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

KHOA HÓA -   -

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC NHẬN THỨC VÀ TƯ DUY CHO HỌC SINH QUA HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC CHƯƠNG NITƠ LỚP 11 Ở

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC

GVHD : ThS Phan Văn An

SVTH : Trần Thị Ngọc Bích

Lớp : 08SHH

Một trong những nhiệm vụ cơ bản của giáo dục là bảo đảm cho học sinh nắm vững được kiến thức mà giáo viên truyền đạt, tức là làm cho học sinh hiểu đúng bản chất của kiến thức, gắn kết được với những kiến thức trước và biết cách vận dụng vào giải bài tập, vào thực tiễn cuộc sống

Hiện nay, toàn ngành giáo dục đã và đang tiếp tục thực hiện đổi mới phương pháp dạy học Nếu như trước đây tồn tại tình trạng “đọc - chép”, học sinh chỉ thụ động tiếp thu kiến thức của giáo viên thì phương pháp dạy học mới hiện nay chú trọng vai trò của người học, xem người học là trung tâm, giáo viên chỉ làm nhiệm

vụ tư vấn, hướng dẫn để học sinh tự mình tìm ra kiến thức

Một trong những xu thế cơ bản nhất của lý luận dạy học hiện nay là ngày càng đề cao vai trò của việc phát triển năng lực nhận thức và tư duy cho học sinh trong quá trình học tập Đây là vấn đề lớn đã và đang được nghiên cứu, giải quyết trong tất cả các lĩnh vực dạy học nói chung cũng như phương pháp luận về giảng dạy từng bộ môn nói riêng, trong đó có môn Hóa học

Trong công tác dạy học thì bài tập là một công cụ không thể thiếu Với bộ môn Hóa học cũng như vậy, việc sử dụng bài tập hóa học được xem như là một trong những biện pháp quan trọng để nâng cao chất lượng dạy học bộ môn Tuy nhiên không phải người giáo viên nào cũng biết cách khai thác tối đa những chức năng của bài tập hóa học Một số giáo viên còn quá thụ động: ít ra bài tập sau tiết học, cho bài tập về nhà nhưng không sửa… Như vậy, không những giáo viên chưa

đáp ứng được nhu cầu của học sinh mà còn làm thui chột đi tiềm năng của họ Đối với giáo dục mà nói đó là phản giáo dục

Vấn đề lớn đặt ra cho những người làm công tác giáo dục nói chung cũng như tất cả những giáo viên đang giảng dạy bộ môn Hóa học là làm thế nào để phát huy hết nguồn tiềm lực của mỗi học sinh, phát triển năng lực nhận thức, bồi dưỡng

và rèn luyện những phẩm chất tư duy cho học sinh? Là sinh viên ngành sư phạm Hóa học – là một nhà giáo tương lai, tôi nghĩ mình cần phải tìm hiểu, nghiên cứu vấn đề này để phục vụ cho công tác giảng dạy về sau

Xuất phát từ nguyện vọng đó, tôi mạnh dạn chọn đề tài: “Phát triển năng

lực nhận thức và tư duy cho học sinh qua hệ thống bài tập hóa học chương Nitơ lớp 11 ở trường trung học phổ thông”

Tôi chọn đề tài này với mong muốn xây dựng một hệ thống bài tập chương Nitơ lớp 11 từ cơ bản đến nâng cao, chú trọng những dạng toán nâng cao để phát triển năng lực nhận thức và tư duy cho học sinh, đồng thời làm tiền đề cho việc nghiên cứu những vấn đề khi giảng dạy ở phổ thông

II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

Thông qua việc xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương Nitơ lớp 11 để phát triển năng lực nhận thức và bồi dưỡng các phẩm chất tư duy cho học sinh

III NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI

1 Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn

- Bài tập hóa học Tác dụng, phân loại và quá trình giải bài tập hóa học

- Bản chất của năng lực trí tuệ

- Tư duy hóa học và tầm quan trọng của phát triển tư duy

- Mối quan hệ giữa bài tập hóa học và phát triển tư duy của học sinh

- Xu thế đổi mới phương pháp dạy học theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của người học hiện nay

- Tình hình sử dụng các phương pháp dạy học và bài tập hóa học để bồi dưỡng trí thông minh cho học sinh hiện nay

+ Cơ sở vật chất, phòng thí nghiệm

+ Về phương pháp dạy học

IV PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1 Nghiên cứu lý thuyết

2 Nghiên cứu thực tiễn

3 Trò chuyện, trao đổi, tìm hiểu việc dạy và học hóa học, về giải bài tập hóa học ở trường phổ thông

4 Thực nghiệm sư phạm

V ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI

- Đưa ra những biện pháp để rèn luyện năng lực nhận thức và tư duy, bồi dưỡng hứng thú học tập, rèn luyện phong cách làm việc khoa học và niềm say mê học tập bộ môn thông qua bài tập hóa học

- Đề xuất các mức độ phát triển tư duy thông qua hệ thống bài tập nitơ lớp 11 bao gồm 4 cấp độ: biết, hiểu, vận dụng và vận dụng sáng tạo

NỘI DUNG CHƯƠNG I: BÀI TẬP HÓA HỌC VÀ VẤN ĐỀ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC

NHẬN THỨC, TƯ DUY HÓA HỌC 1.1 BÀI TẬP HÓA HỌC

1.1.1 Khái niệm bài tập hóa học [4]

Bài tập đó là những dạng bài gồm những bài toán, những câu hỏi hay đồng thời cả câu hỏi và bài toán, mà trong khi hoàn thành chúng, học sinh nắm được những tri thức hay kĩ năng nhất định hoặc hoàn thiện chúng

1.1.2 Tác dụng của bài tập hóa học [12]

Trong giáo dục đại cương, bài tập là một trong những phương pháp quan trọng nhất để nâng cao chất lượng dạy học Đối với học sinh giải bài tập là phương pháp học tập tích cực nhất Thực tế cho thấy rằng trong các giờ luyện tập học sinh chỉ thích giải bài tập mà không thích ôn lại lý thuyết Một học sinh có tư duy hóa học tích cực sẽ không dễ dàng bằng long với những lý thuyết vừa được học mà chỉ thật sự thỏa mãn khi giải quyết được hết các bài tập Qua quá trình giải bài tập này, giúp học sinh phát triển năng lực quan sát, trí nhớ, khả năng tưởng tượng, suy luận linh hoạt và kĩ năng làm việc có phương pháp

ﻫ Bài tập hóa học có các tác dụng to lớn sau:

- Rèn luyện cho học sinh kĩ năng vận dụng các kiến thức đã học, biến những kiến thức tiếp thu được qua bài giảng của thầy thành kiến thức của chính mình Chỉ khi vận dụng được kiến thức vào việc giải bài tập, học sinh mới nắm vững được kiến thức một cách sâu sắc mà không làm nặng khối lượng kiến thức

Ví dụ: Viết phương trình phản ứng nhiệt phân các muối sau: (NH4)2SO4,

NH4HCO3, NH4Cl, NH4NO2, NH4NO3, NaNO3, Zn(NO3)2, AgNO3

Qua bài tập này học sinh vận dụng được các kiến thức về nhiệt phân muối amoni và muối nitrat đã được học

- Làm chính xác hóa các khái niệm, kiến thức đã học

Ví dụ: Hoàn thành các phương trình phản ứng sau:

- Củng cố, đào sâu mở rộng kiến thức một cách sinh động, phong phú, hấp dẫn

Ví dụ: Hòa tan 9,6 gam Cu vào 180ml dung dịch hỗn hợp HNO3 1M và

H2SO4 0,5M, kết thúc phản ứng thu được V lít (ở đktc) khí không màu duy nhất thoát ra, hóa nâu ngoài không khí Giá trị của V là:

- Rèn luyện năng lực nhận thức, trí thông minh, khả năng suy luận logic Một

số bài toán có cách giải đặc biệt, ngoài cách giải thông thường còn có cách độc đáo nếu học sinh có tầm nhìn sắc sảo Thông thường nên yêu cầu học sinh giải bằng

nhiều cách có thể có, từ đó tìm ra cách giải nhanh nhất, hay nhất và ngắn gọn nhất Qua đó buộc học sinh tư duy tích cực, rèn luyện trí thông minh cho học sinh

- Bài tập hóa học còn được sử dụng như một phương tiện để nghiên cứu bài mới (hình thành định luật, khái niệm) Khi trang bị kiến thức mới giúp học sinh tích cực, tự lực lĩnh hội kiến thức một cách sâu sắc và bền vững

- Bài tập hóa học giúp bồi dưỡng hứng thú học tập bộ môn Hóa học là bộ môn gắn liền với thực nghiệm, học sinh sẽ không dễ dàng bằng lòng nếu không được trực tiếp khám phá Trí tò mò và sự hiểu biết sẽ làm cho các em ngày càng yêu thích môn học

- Bài tập hóa học giúp học sinh hình thành phương pháp học tập một cách đúng đắn

Qua quá trình giải bài tập, học sinh sẽ thấy được mối quan hệ chặt chẽ giữa cấu tạo và tính chất

- Bài tập hóa học giúp rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn cuộc sống, lao động sản xuất và bảo vệ môi trường

Ví dụ: Cho các loại phân đạm sau: NH4NO3, NaNO3, Ca(NO3)2, NH4Cl Tổng số phân đạm thích hợp bón cho loại đất trung tính là:

Qua những kiến thức đã học về các loại phân bón, học sinh có sự hiểu biết nhất định về các loại phân, từ đó có thể tư vấn cho người thân về cách dùng phân bón hợp lý

- Giúp giáo dục đạo đức, tác phong như: rèn luyện tính chính xác, kiên nhẫn, trung thực và lòng say mê khoa học hóa học; rèn luyện văn hóa lao động như: lao động có tổ chức, có kế hoạch, gọn gàng, ngăn nắp… nhất là thông qua bài tập thực nghiệm

- Bài tập hóa học là phương tiện kiểm tra đánh giá kết quả học tập của học sinh

Bài tập hóa học thật sự có những tác dụng hết sức quan trọng và to lớn như vậy, nhưng sẽ chẳng có tác dụng gì cả nếu những người làm công tác giáo dục không biết cách sử dụng và khai thác triệt để các ý nghĩa nó mang lại “Xây dựng

bài tập chưa phải là quan trọng nhất; không phải một bài tập hóa học “hay” thì luôn luôn có tác dụng tích cực! Vấn đề phụ thuộc chủ yếu là “người sử dụng” nó Làm thế nào phải biết trao đúng đối tượng, phải biết cách khai thác triệt để mọi khía cạnh

có thể có của bài toán, để học sinh tự mình tìm ra cách giải”

1.1.3 Phân loại bài tập hóa học [12]

Tùy thuộc vào cơ sở phân loại, người ta phân bài tập hóa học thành nhiều loại

- Dựa vào hình thái khi hoạt động của học sinh: bài tập lý thuyết và bài tập thực nghiệm

- Dựa vào tính chất bài tập: bài tập định tính và bài tập định lượng

- Dựa vào kiểu bài hoặc dạng bài: bài tập xác định công thức phân tử của hợp chất, tính thành phần phần trăm của hỗn hợp, nhận biết, tách các chất, điều chế…

- Dựa vào nội dung: bài tập nồng độ, điện phân…

- Dựa vào chức năng

- Dựa vào khối lượng kiến thức: bài tập cơ bản và bài tập tổng hợp

Phân loại chi tiết bài tập hóa học ở trường phổ thông: gồm 4 loại:

+ Bài tập lý thuyết định tính

+ Bài tập lý thuyết định lượng (bài tập tính toán)

+ Bài tập thực nghiệm định tính

+ Bài tập thực nghiệm định lượng

1.1.4 Quá trình giải bài tập hóa học [12]

Để giải một bài toán hóa học tổng hợp, ta thực hiện theo các bước sau:

- Bước 1: Viết tất cả các phương trình phản ứng xảy ra

- Bước 2: Đổi các giả thiết không cơ bản sang các giả thiết cơ bản

- Bước 3: Đặt ẩn số cho lượng các chất tham gia và thu được trong các phản ứng cần tìm Dựa vào mối tương quan giữa các ẩn đó trong các phương trình phản ứng để lập ra các phương trình đại số

- Bước 4: Giải phương trình hay hệ phương trình và biện luận kết quả (nếu cần), rồi chuyển kết quả thuộc dạng cơ bản sang dạng không cơ bản

Muốn chuyển đổi các giả thiết không cơ bản sang giả thiết cơ bản, ta sử dụng 4 công thức chính sau:

n = m

M ; n = V

22,4 (đktc) ; C% = mct

mdd ∗ 100% ; n = CM∗ V Ngoài ra có thể dung thêm công thức: n = PV

RT, với P (atm), V (l), R = 22,4

273

1.2 VẤN ĐỀ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC NHẬN THỨC

1.2.1 Bản chất của năng lực trí tuệ [5]

Ở nước ta, với trình độ khoa học kỹ thuật còn thấp, việc “nâng cao dân trí”, việc hình thành và phát triển năng lực trí tuệ cho học sinh là nhiệm vụ rất quan trọng của trường phổ thông phải được thực hiện để biến thành hiện thực

“Năng lực trí tuệ ” là một vấn đề phức tạp và được hiểu dưới nhiều góc độ khác nhau Chẳng hạn, Koel Ler cho là “sự bừng hiểu”, Claparede cho đó là “sự mò mẫm có phương hướng”, Terman nhấn mạnh vào năng lực tư duy trừu tượng, Dearben lại nhấn mạnh năng lực luyện tập, Colvin và Stern cho là năng lực thích ứng với ngoại cảnh, … Một số nhà tâm lý học xem trí tuệ là sự nhận thức của con người bao gồm cả kinh nghiệm Sở dĩ như vậy năng lực trí tuệ biểu hiện dưới nhiều mặt:

- Mặt nhận thức: như mau biết, nhanh hiểu, mau nhớ, biết suy xét, tìm ra

nhanh các qui luật

- Khả năng tưởng tượng: như óc tưởng tượng phong phú, hình dung ngay và

đúng điều người khác nói

- Ở hành động: như sự nhanh trí, tháo vát, linh hoạt, sáng tạo

- Ở phẩm chất: như óc tò mò, long say mê, hứng thú làm việc, sự kiên trì,

miệt mài, …

Còn “trí thông minh là tổng hợp các năng lực trí tuệ của con người (quan sát, ghi nhớ, tưởng tượng, tư duy) mà đặc trưng cơ bản nhất là tư duy độc lập và sáng tạo nhằm ứng phó với tình huống mới”

Trí thông minh có liên quan đến các chức năng tâm lý sau:

+ Nhận thức được đặc điểm bản chất của tình huống mới do người khác nêu

ra hoặc tự mình đưa ra được vấn đề cần giải quyết

+ Sáng tạo ra công cụ mới, phương pháp mới, cách thức mới phù hợp với hoàn cảnh mới (trên cơ sở những tri thức và kinh nghiệm tiếp thu được trước đó)

Vì vậy, trí thông minh không chỉ bộc lộ qua nhận thức mà cả qua hành động

(lý luận và thực tiển)

1.2.2 Tư duy hóa học

1 Tầm quan trọng của phát triển tư duy [8]

Tư duy có vai trò rất to lớn đối với đời sống và đối với hoạt động nhận thức của con người Cụ thể là:

- Tư duy mở rộng giới hạn của nhận thức, tạo ra khả năng để vượt ra ngoài những giới hạn của kinh nghiệm trực tiếp do cảm giác mang lại, để đi sâu vào bản chất của sự vật, hiện tượng và tìm ra những mối quan hệ có tính quy luật giữa chúng với nhau

- Tư duy không chỉ giải quyết những nhiệm vụ trước mắt, ngày hôm nay mà còn có khả năng giải quyết trước cả những nhiệm vụ ngày mai, trong tương lai do nắm được bản chất và quy luật vận động của tự nhiên, xã hội và con người

- Tư duy cải tạo lại thông tin của nhận thức cảm tính, làm cho chúng có ý nghĩa hơn cho hoạt động của con người Tư duy vận dụng những cái đã biết để đề ra giải pháp giải quyết những cái tương tự, nhưng chưa biết, do đó làm tiết kiệm công sức của con người Nhờ tư duy con người hiểu biết sâu sắc và vững chắc về thực tiễn hơn đối với môi trường và hành động có kết quả cao hơn

Chính vì vậy trong công tác giảng dạy, cần phải coi trọng việc phát triển tư duy cho học sinh Nếu không có khả năng tư duy thì học sinh không thể hiểu biết, không thể cải tạo tự nhiên, xã hội và bản thân được

Tuy nhiên, phát triển tư duy cho học sinh không phải tiến hành độc lập, đơn thuần mà phải:

+ Tiến hành song song và thông qua truyền thụ kiến thức Mọi tri thức đều mang tính khái quát, không tư duy thì không thể tiếp thu và vận dụng được tri thức

+ Phải gắn với trao dồi ngôn ngữ cho học sinh Không nắm được ngôn ngữ thì học sinh không có phương tiện để tư duy tốt

+ Phải gắn với rèn luyện cảm giác, tính nhạy cảm, năng lực quan sát và trí nhớ của học sinh Thiếu những tài liệu cảm giác thì không có gì để tư duy

2 Vậy tư duy là gì? [8]

Lý luận dạy học hiện đại đặc biệt chú ý đến sự phát triển tư duy cho học sinh thông qua việc điều khiển tối ưu quá trình dạy học, còn các thao tác tư duy cơ bản là công cụ của quá trình nhận thức Vậy tư duy là gì? Tư duy có các thao tác cơ bản nào?

Theo M.N Sacdacop thì “Tư duy là sự nhận thức khái quát gián tiếp các sự vật và hiện tượng của hiện thực trong những dấu hiệu, những thuộc tính chung và bản chất của chúng Tư duy cũng là sự nhận thức sáng tạo của những sự vật và hiện tượng mới, riêng lẽ của hiện tượng trên cơ sở những kiến thức khái quát đã thu nhận được”

Những thao tác tư duy: Trong giáo dục học người ta thường sử dụng các thao tác tư duy sau:

- Phân tích, tổng hợp

- So sánh (tuần tự và đối chiếu)

- Trừu tượng hóa và khái quát hóa

3 Tư duy hóa học [9]

Qua quá trình dạy học hóa học, học sinh có thể được trang bị và rèn luyện 6 loại tư duy:

- Tư duy độc lập

Trong hóa học, tư duy độc lập đối với học sinh là rất cần thiết, học sinh có thể rèn tư duy độc lập khi được thực hiện các nhiệm vụ vừa sức với mình Điều này

dễ gây hứng thú đối với học sinh đồng thời tạo điều kiện cho học sinh nắm bắt vấn

đề một cách tự nhiên theo đúng quy luật của quá trình nhận thức

Khi dạy một số vấn đề trong chương trình hóa học phổ thông mà những bài học này mang tính giới thiệu thực tế hay mở rộng như “Chu trình nitơ trong tự nhiên”, “Phân bón hóa học”… giáo viên có thể cho học sinh về nhà tự tìm hiểu, lấy

mẫu vật, hình ảnh, phản ứng hoặc phương trình hóa học để chứng minh những nhận định của chính học sinh trong quá trình tìm hiểu bài

- Tư duy logic

Tư duy logic là một trong những kĩ năng không thể thiếu trong lĩnh hội các môn khoa học tự nhiên Đối với môn hóa học, việc rèn tư duy logic cho học sinh còn là nhiệm vụ quan trọng Thông qua các bài tập hóa học, học sinh được rèn luyện tư duy logic, điều này được thể hiện rất rõ Ví dụ: Hiện tượng gì xảy ra khi nhỏ từ từ dung dịch NH3 đến dư vào dung dịch CuSO4? Học sinh phải tư duy được rằng khi nhỏ dung dịch NH3 vào dung dịch CuSO4, ban đầu tạo kết tủa Cu(OH)2màu xanh lam, sau đó với lượng dư dung dịch NH3 thì kết tủa tan ra và tạo thành dung dịch phức [Cu(NH3)4](OH)2 màu xanh thẫm

- Tư duy trừu tượng

Với trình độ của khoa học ngày nay, các nguyên tử chưa được nhìn thấy bằng mắt, vậy làm sao để có thể mô tả được các hiện tượng xảy ra trong hóa học bằng bản chất của các hiện tượng đó Tư duy trừu tượng được sử dụng như một công cụ đắc lực hỗ trợ cho quá trình nhận thức Qua tư duy trừu tượng, các phân tử liên kết với nhau được mô tả bằng công thức hóa học, quá trình diễn ra trong phản ứng hóa học được mô tả bằng các phương trình hóa học, sự cho nhận electron được

mô tả bằng các quá trình oxi hóa, khử Với sự giúp sức của công nghệ thông tin, quá trình tạo tư duy trừu tượng cho học sinh được dễ dàng hơn

- Tư duy biện chứng

Môn Hóa học là một bộ môn khoa học mang tính thực tiễn cao, nó mô tả các tất yếu khách quan các hiện tượng dưới góc độ hóa học Tất cả các hiện tượng đều xảy ra trong một quy luật biện chứng Vậy rèn tư duy biện chứng cho học sinh cũng

là nhiệm vụ của môn hóa học

- Tư duy phê phán

Trong học tập, tư duy phê phán sẽ giúp cho người học luôn tìm ra được hướng đi mới trong suy nghĩ và hành động, tránh rập khuôn, máy móc Khoa học luôn phát triển theo quy luật phủ định của phủ định, tuy nhiên luôn có tính kế thừa

để phát triển

- Tư duy sáng tạo

Tư duy sáng tạo là một hình thức tư duy cao nhất trong quá trình tư duy, việc

tư duy sáng tạo giúp cho người học không gò bó trong không gian tri thức của người thầy đặt ra

1.3 MỐI QUAN HỆ GIỮA BÀI TẬP HÓA HỌC VÀ PHÁT TRIỂN TƯ DUY [9]

Bài tập hóa học và phát triển tư duy có mối quan hệ chặt chẽ với nhau:

- Bài tập hóa học là phương tiện quan trọng để phát triển tư duy Ngược lại khi tư duy phát triển thì sẽ định hướng cách giải bài tập, cách giải quyết vấn đề nhanh, chính xác hơn, nhìn bài tập dưới nhiều góc độ hơn…

- Mức độ sâu, rộng của bài tập có tầm quan trọng đặc biệt đối với việc phát triển tư duy Tùy thuộc vào mức độ, tính chất của bài tập và hoạt động giải bài tập

mà tư duy phát triển

- Khi giải bài tập, học sinh phải sử dụng các thao tác tư duy: phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa Đó là những thao tác cần thiết cho sự phát triển của tư duy

1.4 XU THẾ ĐỔI MỚI PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC THEO HƯỚNG TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA NGƯỜI HỌC HIỆN NAY

Trên thế giới cũng như ở Việt Nam, đổi mới phương pháp dạy học là một yêu cầu cấp bách và vô cùng cần thiết

- Đổi mới phương pháp dạy học chuyển từ mô hình dạy học truyền thống một chiều: dạy – ghi nhớ sang mô hình dạy học hợp tác hai chiều: dạy – tự học Trong phương pháp dạy học truyền thống, thầy truyền thụ kiến thức, trò thụ động tiếp nhận; thầy truyền thụ một chiều, độc thoại hay phát vấn; thầy giảng, trò ghi nhớ, học thuộc lòng; thầy độc quyền đánh giá; thầy là thầy dạy: dạy chữ, dạy nghề, dạy người Còn trong phương pháp mới, trò tự mình tìm ra kiến thức dưới sự hướng dẫn của thầy giáo; mô hình dạy học hợp tác, đối thoại giữa trò với trò, trò với thầy, dưới sự điều kiển của thầy; trò học được cách học, cách ứng xử, cách giải quyết vấn

đề, cách sống; trò tự đánh giá, tự điều chỉnh, cung cấp liên hệ ngược cho thầy đánh

giá, khuyến khích tự học; thầy là thầy học, chuyên gia về việc học, dạy cách học cho trò tự học chữ, tự học nghề, tự học nên người

- Đổi mới phương pháp dạy học chuyển từ quan điểm “lấy giáo viên làm trung tâm” sang quan điểm “lấy học sinh làm trung tâm”

- Dạy cách học, bồi dưỡng năng lực tự học và tự đánh giá

- Học không chỉ nắm kiến thức mà cả phương pháp giành lấy kiến thức

- Học lấy việc nắm kiến thức và bồi dưỡng thái độ làm trung tâm

- Sử dụng các phương pháp dạy học tích cực

- Sử dụng các phương tiện kĩ thuật hiện đại

1.5 TÌNH HÌNH SỬ DỤNG CÁC PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC VÀ BÀI TẬP HÓA HỌC ĐỂ BỒI DƯỠNG TRÍ THÔNG MINH CHO HỌC SINH HIỆN NAY

1.5.1 Cơ sở vật chất, phòng thí nghiệm

Nhiều trường học đã xây dựng hệ thống cơ sở vật chất, phòng thí nghiệm đầy

đủ, phục vụ cho công tác dạy và học: xây dựng các phòng thí nghiệm, phòng máy, trang thiết bị, mô hình, tranh ảnh, các hóa chất, dụng cụ thí nghiệm… Tuy nhiên vẫn còn nhiều trường ở vùng quê, vùng núi khó khăn chưa có điều kiện để trang bị Học sinh hầu như chỉ học lý thuyết chay mà không có điều kiện thực hành Trong khi đó những trường có điều kiện thì chưa tận dụng triệt để, nhiều giáo viên cả năm học lên lớp mà chưa từng đến phòng thí nghiệm mượn đồ dùng, dụng cụ dạy học Học sinh sẽ cảm thấy nhiều căng thẳng, áp lực và khó tiếp thu bài nếu không có sự

hỗ trợ tích cực của các phương tiện dạy học trực quan Điều đó làm cho chất lượng giáo dục chưa thực sự đạt hiệu quả tích cực

1.5.2 Về phương pháp dạy học

1 Phương pháp dạy

- Giờ lý thuyết học bài mới

Đa số giáo viên ngại đặt vấn đề khi vào bài mới vì họ cho rằng điều đó làm mất thời gian, do đó học sinh cảm thấy áp lực học tập nặng nề và không có hứng thú học Thực tế thấy rằng, học sinh sẽ cảm thấy hứng thú, mong muốn tìm hiểu vấn đề giáo viên đặt ra để tự mình thỏa mãn những thắc mắc Hóa học là một môn khoa

học gắn liền với thực nghiệm, nhiều giáo viên ở các trường không có điều kiện phải

tự sáng chế đồ dùng dạy học, trong khi đó nhiều giáo viên có điều kiện vẫn chưa sử dụng triệt để những thuận lợi đó cho bài giảng của mình Như vậy thì làm sao có thể thuyết phục học sinh tin tưởng vào khoa học và tạo dựng trong các em niềm say mê, yêu thích môn học?

- Giờ thực hành

Hiện nay phương pháp dạy học mới đang chú trọng giờ thực hành, tăng số tiết thực hành Các trường đã đảm bảo được các buổi thực hành, cho học sinh làm những thí nghiệm đơn giản, ít độc hại Tuy nhiên giáo viên rất ít đặt ra những tình huống có vấn đề để buộc học sinh phải suy nghĩ, làm thực nghiệm để thuyết phục bản thân Do đó giờ thực hành vẫn chỉ làm theo yêu cầu mà chưa kích thích được óc sáng tạo, trí thông minh của học sinh

- Giờ ôn tập – luyện tập

Trong giờ ôn tập giáo viên dành phần lớn thời gian để giải quyết các bài tập Tuy vậy những bài tập giáo viên đưa ra chỉ dừng lại ở mặt bằng chung của học sinh trong lớp Do trình độ học sinh không đồng đều cộng với quỹ thời gian hạn chế nên người giáo viên chỉ có thể đáp ứng được nhu cầu của đại bộ phận học sinh trong lớp Cho nên để có điều kiện phát triển, bồi dưỡng trí thông minh cho học sinh là một điều hết sức khó khăn

- Kiểm tra – đánh giá

Yêu cầu cần thiết của một đề kiểm tra là phải phân loại được học sinh Tuy nhiên không ít trường học vì chạy theo thành tích, không để học sinh trường mình lưu ban nên đã ra đề hết sức dễ dàng Điều này là một nguyên tắc phản giáo dục, nó không những không giúp giáo viên phát hiện được nhân tài thật sự mà còn làm thui chột ý thức phấn đấu của học sinh Bên cạnh đó, nhiều giáo viên vẫn chưa đưa được bài tập thực nghiệm vào trong bài kiểm tra, do đó việc phát triển kỹ năng sống cho học sinh còn nhiều hạn chế

2 Phương pháp học

Hiện nay, nhìn chung chỉ có một bộ phận nhỏ học sinh có tinh thần học tập tốt và có kết quả cao, còn lại vẫn có nhiều học sinh rất thụ động trong việc học Các

em lười biếng, không chịu đọc sách, tìm hiểu bài trước khi đến lớp, trong lớp học thì làm việc riêng, không tập trung nghe giảng, về nhà thì không chịu đầu tư giải bài tập, bài hơi khó một chút đã bỏ qua mà không kiên trì tham khảo để giải Học sinh chưa tự giác khám phá tri thức, không tự đặt mình vào những tình huống có vấn đề

để tìm hướng giải quyết Chính vì vậy dẫn đến kết quả học tập kém, không phát huy được hết tiềm lực của bản thân

1.5.3 Về bài tập hóa học

Đổi mới phương pháp dạy học hiện nay yêu cầu phải đổi mới về bài tập hóa học, trong đó loại bỏ dần những bài tập nặng về tính toán mà chỉ sử dụng những bài tập nêu đúng bản chất hóa học và tăng cường bài tập thực nghiệm Tuy nhiên, những bài tập thực nghiệm vẫn chưa thực sự được đưa vào sử dụng rộng rãi trong các tiết học hay các tiết luyện tập Một phần vì chương trình lớp 11 quá nặng nề, một phần vì giáo viên vẫn chưa ý thức và trang bị cho mình hệ thống bài tập thực nghiệm cho học sinh Vì vậy trong các giờ luyện tập học sinh chỉ được tiếp cận với

số ít dạng bài tập, không có đủ điều kiện để tìm hiểu những dạng bài tập mới, đặc biệt và khó Do đó nếu chỉ học trên lớp thì khó có điều kiện để bồi dưỡng trí thông

minh cho học sinh

1.5.4 Thực trạng vấn đề phát triển năng lực nhận thức của học sinh qua môn hóa học hiện nay

Hiện nay, khung chương trình mà Bộ GD – ĐT đưa ra còn nhiều điểm bất hợp lý Trong khi chương trình lớp 10 tương đối ổn thì chương trình lớp 11 gồm cả Hóa hữu cơ và vô cơ quá nặng nề, chương trình lớp 12 thì ít kiến thức Do đó, học sinh đa phần bị mất căn bản từ năm lớp 11 Mặc dù đã thực hiện đổi mới phương pháp dạy học từ nhiều năm nay nhưng thực sự vẫn chưa áp dụng một cách hiệu quả phương pháp này Nhiều giáo viên vẫn còn thụ động trong việc truyền thụ kiến thức cho học sinh, ít biểu diễn thí nghiệm và cho học sinh thực hiện thí nghiệm Việc sử dụng bài tập chưa đạt hiệu quả tối ưu, trên lớp ít có thời gian để giải bài tập, học sinh không được tiếp xúc với nhièu dạng bài tập, ra bài tập về nhà nhưng không có thời gian và điều kiện để kiểm tra, sửa chữa Vì vậy, việc phát triển tư duy cho học

sinh qua việc giải bài tập là rất khó khăn Giáo viên hầu như không có điều kiện để bồi dưỡng và phát triển nhân tài

CHƯƠNG II: NỘI DUNG VÀ NHỮNG BIỆN PHÁP PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC NHẬN THỨC, BỒI DƯỠNG TƯ DUY CHO HỌC SINH KHI GIẢNG

DẠY CHƯƠNG NITƠ LỚP 11 Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG

2.1 NGƯỜI GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH PHẢI LÀM GÌ ĐỂ DẠY VÀ HỌC TỐT MÔN HÓA HỌC [6]

2.1.1 Người giáo viên phải làm gì để dạy tốt môn hóa học

Để hoàn thành tốt nhiệm vụ dạy học bộ môn hóa học, người giáo viên cần

phải:

- Nắm vững kiến thức chuyên môn, thường xuyên nghiên cứu, trao dồi kiến thức, học tập không ngừng để tiếp cận với nền văn minh và những đổi mới trong bộ môn

- Có lòng yêu trẻ, yêu nghề, tận tình chỉ dạy học sinh, có như vậy thì giáo viên mới có thể làm tốt công việc của mình với tâm trạng thoải mái và có hiệu quả

- Giáo viên phải nắm rõ tình hình học sinh trong lớp để có phương pháp dạy phù hợp với từng đối tượng

- Trong quá trình dạy học, người giáo viên phải biết nêu các vấn đề xung quanh bài học, đề ra công việc cho học sinh có tính chất nghiên cứu để làm tăng tính tò mò, kích thích niềm hăng say học tập bộ môn

- Giáo viên phải biết khéo léo kết hợp giữa lời giảng và thí nghiệm để học sinh dễ tiếp thu bài học Giáo viên có thể sử dụng thí nghiệm để gợi mở một vấn đề trong giờ học bài mới hoặc dùng nó để chứng minh bài học…

- Giáo viên vận dụng sáng tạo việc sử dụng hình vẽ, tranh ảnh, mô hình… để

cụ thể hóa những khái niệm trừu tượng hay đơn giản hóa những máy móc phức tạp, giúp học sinh dễ tiếp thu và nắm vững nội dung kiến thức Giáo viên cần chú ý biểu diễn hình vẽ chính xác, các phép vẽ đúng và hợp lý

- Khi sử dụng phương pháp thuyết trình để truyền đạt kiến thức, giáo viên phải chú ý bảo đảm tính khoa học, giáo dục và tính thiết thực của bài giảng, phải chặt chẽ về mặt logic, phải đảm bảo cho học sinh ghi chép được và biết cách ghi chép Muốn làm được điều đó, người giáo viên phải có sức truyền cảm và thuyết phục trong lời nói của mình: ngôn ngữ nói phải được chọn lọc, chính xác, ý tứ trong

sáng, dễ hiểu, biểu thị cảm xúc khi nói, những công thức hóa học mới, danh pháp mới phải viết lên bảng để học sinh nắm được…

- Đối với việc ra bài tập: giáo viên phải biết chọn lọc, ra những bài tập điển hình, có đủ loại và có tính mục đích rõ ràng, có bài tập chung cho cả lớp cũng có bài tập riêng cho những học sinh khá, giỏi… Ra bài tập phải có kiểm tra, nhận xét, khuyến khích, động viên

- Thường xuyên ra bài tập với mức độ thích hợp để học sinh bắt buộc phải tự giác học tập, có kiểm tra, đánh giá

- Khi xây dựng bài tập hóa học cho học sinh, giáo viên cần phải xem xét các bài tập đó như những nấc thang Giáo viên là người hướng dẫn để học sinh bước qua những nấc thang đó dễ dàng và vững chắc, tránh bỏ qua những nấc quan trọng

- Giáo viên chú trọng xây dựng bài tập thực nghiệm giúp học sinh cảm thấy Hóa học trở nên gần gũi với cuộc sống, làm đa dạng hóa kiến thức của học sinh Từ

- Giáo viên thường xuyên kiểm tra dưới nhiều hình thức (kiểm tra miệng, kiểm tra 15/, kiểm tra 1 tiết, làm toán nhanh…) để ôn tập, củng cố kiến thức và đôn đốc việc học của học sinh Việc kiểm tra đúng mức sẽ giúp giáo viên phát hiện những khó khăn, sai sót trong quá trình làm bài của học sinh, từ đó có kế hoạch điều chỉnh, uốn nắn kịp thời Việc kiểm tra, đánh giá còn giúp tích lũy thêm kiến thức và kinh nghiệm cho bản thân giáo viên

- Trong giờ học giáo viên nên đưa vào những bài tập đố vui, các trò chơi Giáo viên kết hợp với tổ chuyên môn tổ chức bồi dưỡng học sinh giỏi, tổ chức các câu lạc bộ, các buổi chuyên đề, dã ngoại để giảm bớt căng thẳng và làm tăng hứng thú học tập cho học sinh

Một người giáo viên dạy giỏi là người biết truyền đạt những gì cho học sinh

và truyền đạt như thế nào Hiệu quả công tác dạy học của giáo viên sẽ được phản ánh rõ rệt qua kết quả học tập của học sinh

2.1.2 Người học sinh phải làm gì để học giỏi môn hóa học một cách thông minh

Chất lượng dạy học phụ thuộc vào cả người dạy và người học Tuy nhiên, muốn học giỏi môn hóa cũng như bất cứ môn học nào trước hết học sinh phải nổ lực và tự rèn luyện bản thân mình

- Học sinh phải chăm chỉ học tập, trong lớp chú ý nghe giảng bài, không nói chuyện, làm việc riêng để tiết kiệm thời gian phải học lại kiến thức ở nhà, đồng thời

có chỗ nào chưa hiểu thì có thể kịp thời phát hiện và trao đổi với giáo viên

- Học sinh phải thường xuyên làm bài tập và làm nhiều bài tập, giải các bài tập trong sách giáo khoa, sách tham khảo từ những bài tập đơn giản đòi hỏi trình độ biết, hiểu và vận dụng kiến thức đến những bài tập đòi hỏi phải biết tư duy, dần dần nâng lên mức độ khó hơn

- Phải tích cực, tự giác và nổ lực hết mình giải bài tập nếu không giải được thì mới nhờ đến sự hướng dẫn của sách tham khảo hay của giáo viên Học sinh phải luôn có thắc mắc, luôn tự đặt câu hỏi “tại sao”, giải đáp được các câu hỏi đó sẽ giúp học sinh hiểu kĩ và sâu rộng vấn đề

- Khi giải quyết một bài tập, trước hết phải đọc kĩ đề, tóm tắt và tìm ra những điểm mấu chốt, từ đó tư duy phương pháp giải Phải biết tìm tòi tối đa các cách giải,

từ đó kết luận phương pháp giải nhanh gọn, đạt hiệu quả cao nhất

- Học sinh phải tích cực nghiên cứu sách giáo khoa, sách tham khảo để mở rộng thêm kiến thức Chủ động nghiên cứu các vấn đề liên quan đến đời sống, sản xuất, các vấn đề mang tính toàn cầu Điều đó không chỉ giúp mở rộng kiến thức thực tế mà còn giúp học sinh nâng cao hứng thú, say mê khoa học hóa học

- Luôn tích cực, chú ý, nhận xét những câu trả lời, cách giải của các bạn trong lớp, qua đó rèn luyện khả năng tư duy, học hỏi từ bạn bè và củng cố lại kiến thức của bản thân

- “Học bài nào xào bài ấy”, không để đến khi kiểm tra mới tích cực học tập

- Hóa học là môn khoa học thực nghiệm, chính vì vậy để học tốt môn học này học sinh phải có niềm say mê thực nghiệm Trước hết cần phải tham gia tích cực các giờ thực hành, cố gắng tìm tòi, nghiên cứu các thí nghiệm

- Tích cực tham gia các câu lạc bộ, các buổi sinh hoạt ngoại khóa, chuyên đề

do trường, lớp tổ chức sẽ giúp học sinh mở mang trí óc, nâng tầm hiểu biết sâu rộng hơn

2.2 NHỮNG BIỆN PHÁP PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC NHẬN THỨC VÀ BỒI DƯỠNG TƯ DUY HÓA HỌC CHO HỌC SINH THÔNG QUA BÀI TẬP HÓA HỌC CHƯƠNG NITƠ

Ví dụ: Trong thí nghiệm về tính tan nhiều của NH3 trong nước, đầu tiên phải điều chế khí NH3 Thường dùng cách đun nóng dung dịch NH4OH đậm đặc và thu bằng cách úp bình Học sinh quan sát NH3 thu được, rút ra nhận xét: NH3 là chất khí, không màu, nếu có một ít NH3 thoát ra hoặc giáo viên thông báo NH3 có ở đâu thì học sinh dễ dàng nhận biết khí NH3 có mùi đặc trưng là mùi khai và sốc

b Quan sát một công thức

Đầu tiên học sinh cần phải quan sát công thức đó là đơn chất (chỉ có một nguyên tố) hay hợp chất (có từ hai nguyên tố trở lên) Nếu là hợp chất thì thuộc dạng gì: axit, bazơ, muối hay oxit, tính oxi hóa khử ra sao Từ đó học sinh suy luận tính chất hóa học của chất đó Như vậy, việc quan sát giúp cho học sinh có cái nhìn bao quát về một chất, tùy theo điều kiện đề bài, học sinh suy luận, tìm cách giải

Ví dụ: Viết và cân bằng phương trình phản ứng khi cho FeO tác dụng với

dung dịch axit HNO3 loãng

Quan sát FeO, học sinh nhận thấy đó là một hợp chất thuộc dạng oxit bazơ, trong đó Fe có số oxi hóa +2, do đó FeO có thể thể hiện tính oxi hóa cũng như tính khử Khi tác dụng với chất có tính oxi hóa mạnh như HNO3 thì FeO sẽ thể hiện tính khử

Phương trình phản ứng: 3FeO + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O

c Quan sát thí nghiệm

Trước hết, học sinh cần phải quan sát về những dụng cụ, hóa chất trong thí nghiệm Những dụng cụ đó dùng để làm gì, có tác dụng như thế nào, những hóa chất nào được sử dụng Sau đó giáo viên chuẩn bị cho học sinh quan sát, hướng dẫn học sinh cần phải quan sát cái gì, các tính chất của nó như thế nào về trạng thái, màu sắc, mùi… Quan sát tốt thí nghiệm sẽ củng cố niềm tin vào khoa học, qua đây học sinh học hỏi được cách tổ chức, sắp xếp và tiến hành thí nghiệm của giáo viên, các kĩ năng, kĩ xảo cần thiết

Ví dụ: Quan sát thí nghiệm Cu tác dụng với dung dịch HNO3 đặc, nóng Những dụng cụ và hóa chất cần thiết gồm: ống nghiệm, kẹp ống nghiệm, giá đựng ống nghiệm, đèn cồn, dung dịch HNO3 đặc, Cu, bông tẩm xút Giáo viên chuẩn bị cho học sinh quan sát, yêu cầu học sinh quan sát hiện tượng xảy ra Học sinh quan sát được có khí màu nâu đỏ thoát ra, đồng thời tạo thành dung dịch có màu xanh lam Và học sinh học được kĩ năng xử lý NO2 độc thoát ra bằng bông tẩm xút

d Quan sát hiện tượng tự nhiên

Bài tập về các hiện tượng tự nhiên làm cho học sinh thấy các quá trình hóa học luôn xảy ra trong tự nhiên quanh ta Giải thích được các hiện tượng tự nhiên học sinh sẽ yêu thích môn hóa học hơn, có niềm tin vào khoa học, đồng thời giáo dục chủ nghĩa duy vật biện chứng cho học sinh

Ví dụ: Học sinh giải thích hiện tượng “ma trơi”: tại các nghĩa địa, khi xác

chết bị thối rữa do vi sinh vật hoạt động, ở não người chứa một lượng P được giải phóng dưới dạng photphin (PH3) có lẫn điphotphin (P2H4) Điphotphin là chất lỏng,

dễ bay hơi và tự bốc cháy ngoài không khí ở điều kiện thường làm cho PH3 cháy theo tạo ra P2O5 và H2O:

2P2H4 + 7O2 → 2P2O5 + 4H2O + Q (1)

Nhờ nhiệt độ tỏa ra ở phản ứng (1) mà:

2PH3 + 4O2 → P2O5 +3H2O + Q Các phản ứng trên tỏa năng lượng dưới dạng ánh sáng Do đó khi cháy hỗn hợp (PH3 + P2H4) có hình thành ngọn lửa vàng sáng, bay là là di động trên mặt đất, lúc ẩn lúc hiện mà người ta gọi là “ma trơi” Hiện tượng này thường gặp ở nghĩa địa khi trời mưa hoặc có gió nhẹ

e Quan sát phản ứng hóa học

Học sinh quan sát chất tham gia phản ứng, qua phản ứng hóa học tạo thành sản phẩm có tính chất như thế nào so với chất ban đầu, phản ứng xảy ra dưới điều kiện như thế nào về nhiệt độ, áp suất, xúc tác…, phản ứng xảy ra một chiều hay thuận nghịch, tùy thuộc vào tỉ lệ chất tham gia xác định sản phẩm tạo thành…

Ví dụ: Phản ứng giữa H3PO4 và NaOH Tùy thuộc vào tỉ lệ số mol giữa NaOH và H3PO4 mà tạo ra các sản phẩm khác nhau Ví dụ: => tạo muối NaH2PO4

f Quan sát một bài tập thực nghiệm

Bài tập thực nghiệm giúp nâng cao kĩ năng thực hành, rèn luyện trí thông minh, phát triển năng lực tư duy hóa học của học sinh và nâng cao hứng thú học tập

bộ môn

Ví dụ: Hãy xác định bằng thực nghiệm độ tan của muối natri nitrat ở các

nhiệt độ 30, 40, 50 và 60 Dùng kết quả thu được để vẽ đường cong biểu diễn sự phụ thuộc vào nhiệt độ của độ tan muối nói trên

g Quan sát một bài toán bất kỳ

Học sinh cần đọc kỹ đề bài, tóm tắt bài toán dưới dạng sơ đồ ngắn gọn và logic nhất Phân tích các dữ kiện có trong đề bài, dự đoán các phương trình phản ứng có khả năng xảy ra Sau đó dựa vào số liệu tính toán, tìm ra hướng giải quyết nhanh gọn và hiệu quả nhất

h Quan sát một hình vẽ

Hiện nay bài tập bằng hình vẽ còn quá ít do vậy cũng ít được sử dụng Đây là dạng bài tập mang tính trực quan, sinh động gắn liền với kiến thức và kĩ năng thực hành hóa học

Muốn làm được dạng bài tập này học sinh cần phải có óc quan sát Quan sát trong hình vẽ gồm có những dụng cụ, hóa chất gì, cách bố trí, sắp đặt như thế nào

Từ đó dự đoán tìm câu trả lời

Ví dụ: Hình vẽ sau mô tả cách thu khí thường được sử dụng khi điều chế và

thu khí trong phòng thí nghiệm

Hãy cho biết nó có thể áp dụng để thu những khí nào trong số các khí sau:

H2, O2, N2, Cl2, CO2, NH3, HCl

2 Rèn luyện năng lực tư duy

a Làm cho học sinh nắm vững kiến thức một cách chính xác, tự giác và có

b Rèn luyện các thao tác tư duy

Nhiều công trình nghiên cứu cho thấy phân tích, tổng hợp, so sánh, trừu tượng hóa, khái quát hóa là những thao tác hành động trí tuệ cơ bản (thao tác tư

duy) mà nếu không có kĩ năng áp dụng chúng thì sẽ khó hoặc không nắm được các tri thức về mặt hóa học Vì vậy khi xem xét các bài tập thì rèn cho học sinh biết cách xem xét thế nào cho có hiệu quả:

- Trước hết phải tri giác (nhìn, đọc…) “bài tập” một cách tổng quát (tổng hợp)

- Sau đó phân tích từng yếu tố, từng dữ kiện, từng yêu cầu, từng khía cạnh của bài tập, để biết được cái gì đã cho, cái gì phải tìm

- Cuối cùng tổng hợp các yếu tố, các dữ kiện, các khía cạnh của bài tập để nhận thức toàn bộ bài tập một cách đầy đủ và sâu sắc hơn

- Với mỗi bài tập không vội giải ngay mà phải xem xét một cách tổng hợp – phân tích – tổng hợp để qua đó thấy được kiến thức cần vận dụng (phương trình phản ứng, tính chất, công thức, quy luật…)

- Xây dựng tiến trình luận giải bằng cách lập luận chặt chẽ

- Thực hiện đầy đủ từng bước của tiến trình đó, mỗi phép tính, mỗi bước phải có cơ sở lập luận vững chắc

- Tìm các tính chất đặc biệt của bài toán, từ đó tìm ra cách giải độc đáo, tối

ưu nhất

- Kiểm tra lại cách giải, cuối cùng khái quát hóa dạng bài toán và cách giải

- Học sinh chỉ thực sự vận dụng kiến thức để giải bài tập một cách đúng đắn chỉ khi có sự tác động qua lại giữa quy trình cụ thể và quá trình trừu tượng trong hoạt động suy nghĩ để giải bài toán

Ví dụ: Hòa tan một lượng kim loại M vào dung dịch HNO3 loãng và dung dịch H2SO4 loãng, thu được khí NO và H2 có thể tích bằng nhau (đo cùng ở đều kiện nhiệt độ, áp suất) Biết khối lượng của muối nitrat bằng 159,21% khối lượng muối sunfat Xác định kim loại M

Phân tích

Học sinh sẽ gọi n hóa trị của kim loại M và x là số mol của M cho mỗi phản ứng:

3M + 4nHNO3 → 3M(NO3)n + nNO + 2nH2O

32M + nH2SO4 → M2(SO4)n + nH2

x → nx

2 Theo đề bài: nx

3 = nx

2 (vô lí) Điều này chứng tỏ giá trị n trong 2 phản ứng phải khác nhau Tức là M có 2 trạng thái oxi hóa, khi tác dụng với HNO3 là chất oxi hóa mạnh thì số oxi hóa sẽ cao hơn khi tác dụng với H2SO4 loãng

Đặt m và n là hóa trị của kim loại khi tác dụng với HNO3 và H2SO4

3M + 4mHNO3 → 3M(NO3)m + mNO + 2mH2O

x → x mx

32M + nH2SO4 → M2(SO4)n + nH2

x → x

2 nx

2 Lập hệ phương trình:

mx

3 = nx

2 (1) x(M + 62m) = 159,21

100 x

2 (2M + 96n) (2)

Từ (1)  m = 1,5n Thay vào (2) được M = 28n

Lập bảng, chỉ có n = 2 ứng với M = 56 (Fe) là phù hợp

c Rèn luyện tư duy logic

Để rèn luyện tư duy logic cần sử dụng bài tập mà khi giải cần dựa vào tính logic của vấn đề

Ví dụ: Hãy lập phương trình phản ứng Al khử ion NO3- thành NH3 trong môi trường kiềm mạnh, dư

Logic của vấn đề như sau:

- Trong các phản ứng hóa học bao giờ Al cũng nhường 3e nên sau phản ứng

có số oxi hóa +3

- Al khử NO3- đến NH3, như vậy N+5 trong NO3- đã nhận e từ Al

- Lập thăng bằng electron giữa chất khử và chất oxi hóa

Al → Al3++ 3e x 8

N5++ 8e → N3− x 3

- Từ thăng bằng electron suy ra trong phản ứng hệ số của Al là 8 và NO3- là

3 Để tiện cho việc cân bằng phản ứng dạng phân tử ta lấy NO3- của NaNO3 và môi trường OH- của NaOH

8Al + 3NaNO3 + NaOH →

- Ion Al+3 trong môi trường kiềm tạo kết tủa Al(OH)3, kết tủa này tan trong kiềm dư

Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O Như vậy vế phải của phương trình là: NaAlO2 + NH3

- Phương trình: 8Al + 3NaNO3 + NaOH … … → NaAlO2 + NH3

- Tìm các hệ số còn lại:

8Al → 8NaAlO2 (cân bằng số nguyên tử Al) 3NaNO3 → 3NH3 (cân bằng số nguyên tử N) 3NaNO3 + 5NaOH → 8NaAlO2 (cân bằng số nguyên tử Na) Phương trình đầy đủ: : 8Al + 3NaNO3 + 5NaOH … … → 8NaAlO2 + 3NH3

- Cân bằng nguyên tử H, ta thấy cần phải thêm 2 phân tử H2O vào vế trái

8Al + 3NaNO3 + 5NaOH + 2H2O → 8NaAlO2 + 3NH3 Vậy phương trình đã được cân bằng

Thông qua suy luận logic như trên, học sinh tự lập luận được phương trình phản ứng, không cần học thuộc các hệ số (và cũng không thể thuộc được)

d Rèn luyện tư duy độc lập

Bằng phương pháp tương tự không hoàn toàn thông qua việc rèn luyện kĩ năng giải bài tập để rèn luyện năng lực độc lập suy nghĩ cho học sinh Với một bài toán bất kỳ, sau khi tìm hiểu đề bài, học sinh sẽ tự lục lại trí nhớ xem đã gặp dạng này chưa? Rồi so sánh với những sự tương đồng và khác biệt với bài toán đã biết để rồi tìm ra cách suy luận, tìm phương pháp giải thích hợp tương ứng

Ví dụ 1: Viết phương trình phản ứng dạng phân tử và ion thu gọn khi cho Al

vào dung dịch HNO3 tạo ra khí không màu, hóa nâu trong không khí

Ví dụ 2: Khi hòa tan Al trong HNO3, thu được hỗn hợp khí NO và N2O có tỉ khối so với hiđro là 16,75 Hãy viết và cân bằng phản ứng

1 8Al + 30HNO3 → 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O (2)

17Al + 30HNO3 → 17Al(NO3)3 + 9NO + 3N2O + 33H2O

Ngoài ra ở đây còn có thể dạy cho học sinh lập một phương trình phản ứng với tỉ lệ mol N2O : NO = 1: 3 như sau:

Al + HNO3 → Al(NO3)3 + NO + N2O + H2O Rồi cân bằng phương trình này theo số mol N2O và NO sẽ thu được kết quả như trên:

Al → Al3++ 3e 17

N5++ 3e → N2+ 3 3 2N5++ 8e → N21+ 1 17Al + 15 N5+ → 17Al3++ 9NO + 3N2O

2.2.2 Bồi dưỡng hứng thú và niềm say mê học tập bộ môn [6], [11]

1 Tác dụng của hứng thú

- Làm tăng cao tính tích cực của học sinh và tăng hiệu quả của quá trình nhận thức Khi học sinh đã có hứng thú với đối tượng nào thì sẽ hướng toàn bộ quá trình nhận thức của mình vào đó, làm cho quan sát nhẹ hơn, ghi nhớ nhanh, lâu bền, tưởng tượng phong phú, tư duy tích cực và sâu sắc hơn

- Làm nảy sinh khát vọng hành động một cách sáng tạo

2 Biểu hiện của hứng thú trong học tập

- Đầu óc tò mò khoa học, ham hiểu biết

- Tích cực sáng tạo trong học tập Luôn phân tích sâu sắc vào bản chất các hiện tượng, thích giải những bài tập khó, tìm ra phương pháp mới

- Có trí tuệ mềm dẻo, giàu óc tưởng tượng sáng tạo

- Tính cần cù, lòng kiên trì, giải quyết vấn đề một cách triệt để

- Dễ xúc cảm về mặt nhận thức

3 Cần phải làm gì để nâng cao hứng thú nhận thức của học sinh

Như vậy, hứng thú là một trong những yếu tố quan trọng giúp cho học sinh đạt kết quả cao trong học tập Nếu học sinh có hứng thú thực sự trong hoạt động giải bài tập, thì họ sẽ hướng toàn bộ quá trình tư duy của bản thân vào hoạt động nay và có mong muốn được giải thật nhiều bài tập, xem đây là một nhu cầu của quá trình nhận thức Hứng thú có liên quan chặt chẽ với tư duy chính xác, khái quát, linh hoạt và sáng tạo, là động lực thúc đẩy các năng lực tư duy đó phát triển Muốn vậy,

- Trước hết, về phía học sinh: học sinh phải ý thức được lợi ích của lao động học tập của mình hôm nay, phải có động cơ học tập đúng đắn, phải tự nỗ lực tối đa một cách tự giác, không dấu dốt, tự mình tìm cách vượt qua chướng ngại nhận thức

- Về phía giáo viên cần có thái độ và quan niệm đúng đắn về khả năng tư duy của học sinh, không nên vội vàng đánh giá thấp năng lực trí tuệ của học sinh, mà trong mọi hiện tượng dạy học, cũng nên đặt câu hỏi “tại sao” để tìm ra nguyên nhân

- Từ đó, để có biện pháp thích hợp, kịp thời bổ sung, lấp lỗ hổng, vượt qua chướng ngại nhận thức và khắc phục sai lầm Điều đáng chú ý ở đây là việc phân tích sai nếu được tổ chức đúng đắn và sâu sắc, sẽ là phương tiện và cơ hội tốt để hiểu cách tư duy của học sinh, để nắm được những thiếu sót trong kỹ năng và kiến thức của học sinh Thực tế cho thấy, nguyên nhân căn bản dẫn đến sai lầm của học sinh là:

+ Do tâm lí và sinh lí đặc biệt của học sinh

+ Do chướng ngại nhận thức

+ Quá trình sư phạm không hoàn thiện của giáo viên, mà chủ yếu là trong việc phát triển tư duy hóa học cho học sinh …, điều này không chỉ tạo ra sai lầm cho học sinh, không giúp học sinh thấy được sai lầm để khắc phục, mà còn củng cố những sai lầm đã phạm phải rồi phát triển thành những sai lầm mới

- Thường xuyên rèn luyện năng lực suy luận logic và độc lập suy nghĩ

- Khi giải bài toán phải biết bắt đầu từ đâu (xây dựng tiến trình luận giải)

- Khi học sinh trả lời đúng câu hỏi, giải bài toán khó, giải bài toán bằng nhiều cách, tìm cách giải độc đáo thì giáo viên phải động viên khen ngợi kịp thời Lúc đó sẽ đem lại niềm vui cho học sinh khi tự mình đã làm được điều đó, sẽ kích thích năng lực suy nghĩ độc lập và sáng tạo của học sinh lên rất nhiều

- Việc khái quát cách giải một dạng toán mà học sinh có được khi giải một dạng toán nào đó theo con đường (tư duy qui nạp) theo con đường ơrixtic, chứ không phải nắm cách giải một dạng toán nào đó để rồi vận dụng giải những bài toán tương

tự (tư duy suy diễn), điều này chỉ có hiệu quả cao để rèn luyện kỹ năng, tốt nhất cho học sinh trung bình và yếu Như vậy, cả 2 con đường algorit và ơrixtic đều có tác dụng nâng cao hứng thú nhưng algorit là hứng thú để bước đầu rèn luyện khả năng suy luận logic và phát triển tư duy hóa học …

2.2.3 Rèn luyện phong cách làm việc khoa học [9], [11]

Giải bài tập nói chung, giải bài tập hóa học nói riêng là vận dụng kiến thức vào những tình huống khác nhau, đây là hoạt động đòi hỏi sự làm việc căng thẳng

và nghiêm túc cả trí tuệ Kết quả của hoạt động này phụ thuộc vào yếu tố tư duy, nhân cách và năng lực tổ chức hành động trí tuệ một cách khoa học Ở trường phổ thông, rèn luyện nề nếp học tập và làm việc khoa học, thông minh cho học sinh phải được coi trọng ngang tầm với việc trang bị vốn kiến thức Phân tích quá trình giải một bài bài tập hóa học theo thuyết hoạt động ta thấy phải trải qua 3 giai đoạn ứng với 4 giai đoạn của quá trình giải bài toán hóa học:

- Giai đoạn định hướng: tương ứng với giai đoạn nghiên cứu đề bài đã được

Như vậy, để có thể học tốt bộ môn hóa học cũng như các môn học khác, học sinh cần phải rèn luyện cho mình một phong cách làm việc đúng đắn và có khoa học

để đem lại hiệu quả tốt nhất

2.3 SỬ DỤNG BÀI TẬP CHƯƠNG NITƠ LỚP 11 [2], [3], [10]

2.3.1 Bài tập có nhiều cách giải

Bài tập hóa học giúp học sinh phát triển năng lực nhận thức và rèn trí thông minh Một bài tập có nhiều cách giải thì ngoài những cách giải thông thường, quen thuộc còn có các cách giải độc đáo, thông minh, sáng tạo, ngắn gọn và chính xác Việc đề xuất một bài tập có nhiều cách giải, yêu cầu học sinh tìm được lời giải hay, ngắn gọn, nhanh trên cơ sở các phương pháp giải toán, các quy luật chung của hóa học cũng là một biện pháp có hiệu quả nhằm phát triển tư duy và trí thông minh cho học sinh

Ví dụ 1: Nung nóng m gam phôi bào sắt (A) trong không khí, sau một thời

gian biến thành hỗn hợp B có khối lượng 12g gồm Fe và các oxit sắt FeO, Fe3O4,

Fe2O3 Cho B tác dụng hoàn toàn với dung dịch HNO3 loãng dư thấy giải phóng 2,24 lít (đktc) khí NO (là sản phẩm khử duy nhất) Tính khối lượng m?

Bài giải

m gam Fe +O→ 12 gam (Fe, FeO, Fe2,kk 3O4, Fe2O3)+HNO→ Fe3,dư 3+ + 0,1 mol NO

Cách 1: Dùng phương pháp bảo toàn electron

Quá trình nhường e: Fe → Fe3+ + 3e

m

56 3m

56Quá trình nhận e: O2 + 4e → 2O2−

Cách 2: Dùng phương pháp đại số

Gọi số mol các chất trong hỗn hợp B lần lượt là: Fe: x mol, FeO: y mol, Fe3O4: z mol, Fe2O3: t mol

Khối lượng của B là: 56x + 72y + 232z + 160t = 12 (1)

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố, ta có nFe (A) = nFe (B)

Cách 3: Dùng phương pháp bảo toàn khối lượng

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: mB + maxit = mmuối + mNO + mH2O

Cách 4: Dùng phương pháp bảo toàn nguyên tố

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố O:

mo (trong B) + mO (trong HNO3tạo NO) = mO (NO) + mO (H2O)

Giải hệ phương trình trên ta được m = 10,08 gam

Cách 6: Dùng phương pháp quy đổi

Có nhiều cách để quy đổi hỗn hợp phức tạp B thành một hỗn hợp gồm 2 chất hoặc 1 chất Ví dụ quy đổi về hỗn hợp gồm (Fe và Fe2O3), (FeO và Fe2O3), (Fe3O4

và Fe2O3), (Fe và FeO), (Fe và Fe3O4), (FeO và Fe3O4), FexOy

Sau đây là một số cách quy đổi:

6.2 Quy đổi về FeO và Fe2O3

Gọi số mol của các chất trong hỗn hợp B là: FeO: x mol, Fe2O3: y mol

Các phương trình phản ứng xảy ra:

3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

2NO + O2 → 2NO2 0,2 0,1 0,2 4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3 0,2 0,05

Cách 1: Bằng phương pháp đại số:

∑ nO2 = 0,1 + 0,05 = 0,15

VO2 = 0,1522,4 = 3,36 lít

Cách 2: Bằng phương pháp bảo toàn electron:

Quá trình nhường e: Quá trình nhận e:

Cu → Cu+2+ 2e O2 + 4e → 2O−2

0,3 → 0,6 0,15 ← 0,6

Áp dụng phương pháp bảo toàn electron, ta được nO2 = 0,15

=> VO2 = 0,1522,4 = 3,36 lít

2.3.2 Bài tập có cách giải đặc biệt, thông minh, ngắn gọn ngoài cách giải thông thường, bài tập có dữ kiện đặc biệt

Một bài tập có khi còn nhiều cách giải đặc biệt, ngắn gọn ngoài những cách giải thông thường Việc tìm ra những cách giải thông minh dựa vào những dữ kiện đặc biệt của bài toán sẽ giúp rút ngắn được thời gian làm bài tập khi kiểm tra, thi cử (dạng trắc nghiệm khách quan), góp phần phát triển tư duy và trí thông minh của học sinh

Ví dụ 1: Đốt 11,2 gam bột Ca bằng O2 thu được m gam chất rắn A gồm Ca

và CaO Cho chất rắn A tác dụng vừa đủ với axit trong dung dịch gồm HCl 1M và

H2SO4 0,5M thu được H2 và dung dịch B Cô cạn dung dịch B thu được m + 21,14 gam chất rắn khan Nếu hòa tan hết m gam chất rắn A vào dung dịch HNO3 loãng

dư thu được 0,896 lít NO (đktc) và dung dịch X Cô cạn dung dịch X thu được khối lượng chất rắn khan là

A 47,52 gam B 48,12 gam C 45,92 gam D 50,72 gam

mol a Cl

n mol

5,0

)(28,0

2 4 2

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích, ta có:

mol Ca

14,0:

28,0:

A tác dụng với dung dịch HNO3

Ca  Ca2+ + 2e O + 2e  O2- 0,28 → 0,56 0,14 → 0,28

N5+ + 3e  N2+

0,12  0,04

N5+ + 8e  N3-

0,16  0,02

Cô cạn X thu được Ca(NO3)2 0,28 mol và NH4NO3 0,02 mol

Khối lượng: 47,52 gam

Đáp án: A

Ví dụ 2: Hòa tan hết hỗn hợp gồm 0,1mol Fe và 0,25mol Al vào dung dịch

HNO3 dư thu được hỗn hợp khí A (gồm NO và NO2 với tỉ lệ số mol là 2:1) Thể tích hỗn hợp khí A (đktc) là

A 8,64 lít B 10,08 lít C 1,28 lít D 12,8 lít

Bài giải

Gọi a, b lần lượt là số mol của NO và NO2

Quá trình nhường e: Quá trình nhận e:

Fe → Fe3+ + 3e N5+ + 3e → N2+

0,1 → 0,3 3a ← a

Al → Al3+ + 3e N5+ + e → N4+ 0,25 → 0,75 b ← b

Ta có hệ phương trình:

3a + b = 0,3 + 0,75 a

A 100,8 lít B 10,08 lít C 50,4 lít D 5,04 lít

Bài giải

Nhận xét: kết thúc phản ứng chỉ có Cu và O2 thay đổi số oxi hóa

2.3.3 Bài tập khi giải phải biện luận (dựa vào bản chất hóa học)

1/ Biện luận chất tham gia phản ứng

Khi một bài tập chưa cho các dữ liệu cụ thể về bản chất hóa học của chất tham gia phản ứng (thuộc nhóm chức hóa học nào, kim loại hoạt động hay kém hoạt động…) đòi hỏi học sinh phải biện luận theo các khả năng có thể để xác định chính

xác chất theo yêu cầu bài toán

Ví dụ 1: Cho 3,06 gam oxit MxOy tác dụng hết với dung dịch HNO3, khi cô cạn dung dịch thấy tạo ra 5,22 gam muối khan Xác định kim loại M, biết nó chỉ có

Ví dụ 2: Cho 34 gam một muối nitrat của kim loại M hoá trị n không đổi vào

bình kín dung tích 5,6 lít chứa không khí ở đktc Nung bình đến khi phản ứng hoàn

toàn thu được 21,6 gam chất rắn B và hỗn hợp khí C Xác định kim loại M

Bài giải

Do chưa biết kim loại M nên ta phân thành 3 trường hợp:

* Trường hợp 1: Nhiệt phân muối nitrat của kim loại trước Mg

 12,4M+244,8n = 0  M<0 ( vì n tối thiểu bằng 1)  loại

* Trường hợp 2: Nhiệt phân muối nitrat của kim loại từ Mg đến Cu

2M(NO3)n t o M2On + 2nNO2 + n/2O2 

2/ Biện luận chất tạo thành

Khi một bài tập chưa cho các dữ liệu cụ thể về bản chất hóa học của chất tạo thành sau phản ứng đòi hỏi học sinh phải biện luận theo các khả năng có thể để xác

định chính xác chất theo yêu cầu bài toán

Ví dụ 1: 69,6 gam Fe3O4 tan hết trong dung dịch HNO3 dư giải phóng 0,1 mol khí NxOy duy nhất Xác định công thức của oxit nitơ nói trên

Bài giải

Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NxOy + H2O

Quá trình nhường e: Quá trình nhận e:

Fe3+83 → 3Fe+3+ e xN5+ → NxOy2yx +− (5x − 2y) 0,3 0,3 0,1 0,1(5x-2y)

Vậy công thức của NxOy là NO

Ví dụ 2: Hòa tan hoàn toàn 6,5 gam Zn vào dung dịch axit HNO3 thu được 4,48 lít khí (đktc) Nồng độ axit này thuộc loại

A đặc B loãng C rất loãng D không xác định được

3/ Biện luận để xác định lượng chất dư sau phản ứng

Khi một bài tập chưa cho các dữ liệu cụ thể về lượng chất phản ứng trong các phản ứng hóa học đòi hỏi học sinh phải biện luận theo các khả năng có thể để

xác định chính xác theo yêu cầu bài toán

Ví dụ 1: Cho hỗn hợp Y gồm 2,8 gam Fe và 0,81 gam Al vào 200ml dung

dịch C chứa AgNO3 và Cu(NO3)2 Khi kết thúc phản ứng thu được dung dịch D và 8,12 gam chất rắn E gồm 3 kim loại Cho chất rắn E tác dụng với dung dịch HCl dư thì thu được 0,672 lít khí H2 (đktc) Tính nồng độ mol của AgNO3 và Cu(NO3)2 trong dung dịch C

=> VH2 = 0,0522,4 = 1,12 lít ≠ 0,672 lít (loại)

Trường hợp 2: Fe phản ứng một phần, nH2 = 0,03 mol, nAl = 0,05 mol

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 0,05 0,03

=> nFe phản ứng= 0,05 − 0,03 = 0,02 mol

Gọi x, y lần lượt là số mol của AgNO3 và Cu(NO3)2

Quá trình nhường e: Quá trình nhận e: