Phân loại và xây dựng phương pháp giải bài tập peptit protein nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh trung học phổ thông

Lịch sử vấn đề Để dạy học theo định hướng phát triển năng lực liên quan đến phần peptit đã có một số đề tài luận văn Thạc sĩ nghiên cứu, cũng như một số sách đã xuất bản như : - Luận vă

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

NGUYỄN THỊ YẾN

PHÂN LOẠI VÀ XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP GIẢI

BÀI TẬP PEPTIT-PROTEIN

NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

NGHỆ AN - 2017

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

NGUYỄN THỊ YẾN

PHÂN LOẠI VÀ XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP GIẢI

BÀI TẬP PEPTIT-PROTEIN

NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

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

Mã số: 60.14.01.11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học:

PGS.TS Cao Cự Giác

NGHỆ AN - 2017

LỜI CẢM ƠN

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

- Thầy giáo PGS TS Cao Cự Giác - Trưởng Bộ môn Lí luận và phương pháp dạy học hoá học, khoa Hóa trường Đại học Vinh, đã giao đề tài, tận tình hướng dẫn và tạo mọi điều

kiện thuận lợi nhất cho tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn này

- Thầy giáo PGS.TS Lê Văn Năm và PGS.TS Nguyễn Xuân Trường đã dành nhiều thời gian đọc và viết nhận xét cho luận văn

- Ban chủ nhiệm khoa Sau đại học, Ban chủ nhiệm khoa Hoá học cùng các thầy giáo,

cô giáo thuộc Bộ môn Lí luận và phương pháp dạy học hoá học khoa Hoá học trường ĐH Vinh đã giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong quá trình học tập và làm việc

Tôi cũng xin cảm ơn tất cả những người thân trong gia đình, Ban giám hiệu, các giáo viên Hoá học các trường THPT trên địa bàn huyện Thanh Chương tỉnh Nghệ An, các em học sinh Trường THPT Thanh Chương 1, Trường THPT Đặng Thúc Hứa, Trường THPT Đặng Thai Mai, bạn bè, đồng nghiệp đã động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn này

Tp Vinh, tháng 7 năm 2016

Nguyễn Thị Yến

KÝ HIỆU CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

Công thức đơn giản nhất

Định luật bảo toàn khối lượng

Định luật bảo toàn nguyên tố

PP THPT

HS HSG

GV DHHH BTHH CTPT CTCT CTTQ CTĐGN ĐLBTKL ĐLBTNT SGK SBT

BT TDST

ĐỒ THỊ VÀ BẢNG BIỂU

Bảng 1 Tổng hợp kết quả thực nghiệm sư phạm 83

Bảng 2 Bảng phân phối tần số, tần suất, tần suất luỹ tích (bài số 1) 85

Bảng 3 Phân phối tần số, tần suất, tần suất luỹ tích (bài số 2) 86

Bảng 4 Bảng phân loại kết quả học tập 87

Bảng 5 Bảng tổng hợp các tham số đặc trưng……… 88

Hình 1 Phần trăm HS đạt điểm X i trở xuống (bài 1) ……… 86

Hình 2 Phần trăm HS đạt điểm X i trở xuống (bài 2)………87

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Lịch sử vấn đề 1

3 Mục đích nghiên cứu 2

4 Nhiệm vụ nghiên cứu 2

5 Khách thể và đối tượng nghiên cứu 2

5.1 Khách thể nghiên cứu 2

5.2 Đối tượng nghiên cứu 2

6 Phương pháp nghiên cứu 2

6.1 Các phương pháp nghiên cứu lí thuyết 2

6.2 Các phương pháp nghiên cứu thực tiễn 2

6.3 Phương pháp xử lí thông tin 3

7 Giả thuyết khoa học 3

8 Đóng góp mới của đề tài 3

8.1 Về mặt lí luận : 3

8.2 Về mặt thực tiễn : 3

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

1.1 Năng lực 4

1.1.1 Khái niệm về năng lực 4

1.1.2 Năng lực sáng tạo 5

1.2 Bài tập hóa học với việc phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh 12

1.2.1 Bài tập hoá học 12

1.2.2 Phân loại bài tập hóa học 12

1.2.3 Thực trạng sử dụng phương pháp giải bài tập hóa học trong dạy học hóa học hiện nay Error! Bookmark not defined. 1.2.4 Xây dựng phương pháp giải bài tập hóa học nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh 12

1.3 Thực trạng dạy học hóa học peptit - protein ở trường THPT hiện nay 15

1.3.1 Phương pháp dạy học phần peptit - protein ở trường THPT hiện nay 16

1.3.2 Thực trạng sử dụng bài tập hoá học dạy học phần peptit- protein tại trường THPT hiện nay 16

TIỂU KẾT CHƯƠNG 1 21

CHƯƠNG 2: PHÂN LOẠI VÀ XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP HÓA HỌC PEPTIT – PROTEIN NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HỌC SINH THPT 22

2.1 Mục tiêu dạy học và đặc điểm của phần peptit trong chương trình hóa học của bậc THPT 22

2.1.1 Mục tiêu dạy học phần peptit 22

2.1.2 Nội dung kiến thức cơ bản 22

2.2 Phân loại và xây dựng phương pháp giải bài tập hóa học phần peptit 23

2.2.1 Phân loại 23

2.2.2 Phương pháp giải bài tập hóa học phần peptit 28

2.3 Sử dụng hệ thống bài tập peptit trong trường phổ thông 73

2.3.1 Điều khiển quá trình dạy học 73

2.3.2 Phát triển tư duy và rèn trí thông minh cho học sinh 74

2.3.3 Rèn luyện kĩ năng thực hành hóa học 76

2.3.4 Kiểm tra và đánh giá học sinh 77

2.3.5 Phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học 78

TIỂU KẾT CHƯƠNG II 79

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 80

3.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm 80

3.2 Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 80

3.3 Đối tượng của thực nghiệm sư phạm 80

3.4 Nội dung và tiến trình thực nghiệm sư phạm 80

3.4.1 Nội dung thực nghiệm sư phạm 80

3.4.2 Tiến trình thực nghiệm sư phạm 81

3.5 Kết quả thực nghiệm sư phạm 83

3.6 Xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm 83

3.7 Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm 88

TIỂU KẾT CHƯƠNG 3 89

KẾT LUẬN CHUNG VÀ KIẾN NGHỊ 90

1 Kết luận chung 90

2 Kiến nghị 90

TÀI LIỆU THAM KHẢO 92

PHỤ LỤC 1

Phụ lục 1: PHIẾU ĐIỀU TRA VỀ THỰC TRẠNG SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC VÀ BÀI TẬP HOÁ HỌC PHẦN PEPTIT-PROTEIN NHẰM PHÁT HUY NĂNG LỰC SÁNG TẠO VÀ KHẢ NĂNG TỰ HỌC CHO HỌC SINH THPT……… 1

Phụ lục 2: Hướng dẫn giải một số bài tập tự luyện 3

Phụ lục 3: GIÁO ÁN THỰC NGHIỆM: LUYỆN TẬP PEPTIT-PROTEIN 10

Phụ lục 4: CÁC ĐỀ KIỂM TRA THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 17

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Chương trình giáo dục định hướng phát triển năng lực nay được gọi là dạy học định hướng kết quả đầu ra được bàn đến nhiều từ những năm 90 của thế kỷ XX và ngày nay đã trở thành xu hướng giáo dục quốc tế Giáo dục định hướng phát triển năng lực nhằm mục tiêu phát triển năng lực người học

Theo Nghị quyết Hội Nghị trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, một trong những nội dung cơ bản là “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại, phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc Tập trung dạy cách học, cách suy nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực ”

Năng lực sáng tạo là một thành phần trong nền văn hóa Ngày nay, tri thức càng trở thành tài sản quý giá nhất của mỗi con người, mỗi quốc gia, trước xu thế toàn cầu hóa, để nâng cao và hiện đại hóa năng lực tri thức, chúng ta cần làm tốt cả việc hấp thụ và sáng tạo tri thức Sáng tạo không chỉ có nghĩa là làm ra cái mới ,cái chưa có, mà còn bao gồm làm mới cả cách tiếp nhận cái cũ, cái đã có Sáng tạo trong dạy học chính là tìm ra phương pháp phù hợp để người học tiếp nhận tri thức một cách khoa học, hứng thú

Kể từ năm 2008, phần peptit mới được đưa vào giảng dạy trong chương trình sách giáo khoa 12 Đây là một phần khó, kiến thức không những liên qua đến Hóa học mà còn cả Sinh học và đời sống Trong các đề thi tuyển sinh của Bộ giáo dục đào tạo, bài tập phần này cũng gây ra cho không ít khó khăn cho cả giáo viên lẫn học sinh

Từ những lí do đó, chúng tôi lựa chọn đề tài “Phân loại và xây dựng phương pháp giải bài tập peptit - protein nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh trung học phổ thông”

2 Lịch sử vấn đề

Để dạy học theo định hướng phát triển năng lực liên quan đến phần peptit đã có một số

đề tài luận văn Thạc sĩ nghiên cứu, cũng như một số sách đã xuất bản như :

- Luận văn Thạc sĩ “Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập phần Amin – Aminoaxit - Protein trong chương trình Hóa học 12 nâng cao theo hướng dạy học tích cực ” của tác giả Nguyễn Quang Hào bảo vệ năm 2011 tại Đại học Vinh

- Luận văn Thạc sĩ “Nâng cao hứng thú và kết quả học tập cho học sinh ở trung tâm giáo dục thường xuyên thông qua hệ thống bài tập chương Amin – Aminoaxit – Protein” của Phùng Thị Trường bảo vệ năm 2015 tại trường Đại học giáo dục – Đại học quốc gia Hà Nội

- Sách “Phân tích hướng giải tối ưu chinh phục bài tập hóa học chuyên đề Peptit” của tác giả Nguyễn Công Kiệt – Trần Hữu Nhật Trường – Nhà xuất bản Đại học quốc gia Hà Nội 2016

- Sách “Rèn luyện và phát triển tư duy giải bài toán điểm 8,9,10” của Nguyễn Anh Phong – Nhà xuất bản Đại học quốc gia Hà Nội năm 2016

3 Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu cách phân loại và xây dựng phương pháp giải bài tập phần peptit nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh trong quá trình học tập, từ đó nâng cao chất lượng dạy và học môn Hóa học

4 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu các nội dung cơ sở lí luận và thực tiễn liên quan đến đề tài

- Tìm hiểu thực trạng sử dụng bài tập hóa hữu cơ, đặc biệt là bài tập phần peptit trong các trường THPT hiện nay

- Phân loại và xây dựng phương pháp giải tập hóa học phần peptit theo mục tiêu phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh THPT

- Thực nghiệm sư phạm để nghiên cứu hiệu quả của hệ thống bài tập đã xây dựng và khả năng áp dụng bài tập đó vào quá trình dạy học, rút ra kết luận, giúp học sinh THPT phát triển năng lực sáng tạo và hình thành thái độ , hành vi đúng đắn trong hoạt động nhận thức

5 Khách thể và đối tượng nghiên cứu

5.1 Khách thể nghiên cứu

Quá trình dạy và học hóa học phần peptit ở trường THPT

5.2 Đối tượng nghiên cứu

Phân loại và xây dựng phương pháp giải bài tập hóa học phần peptit nhằm phát huy năng lực sáng tạo cho học sinh trung học phổ thông

6 Phương pháp nghiên cứu

6.1 Các phương pháp nghiên cứu lí thuyết

- Nghiên cứu các tài liệu có nội dung liên quan đến đề tài

6.2 Các phương pháp nghiên cứu thực tiễn

- Điều tra, phỏng vấn

- Tìm hiểu thực trạng dạy học hóa học phần peptit theo hướng phát huy năng lực sáng tạo cho học sinh hiện nay ở trường THPT nhằm phát hiện ra những vấn đề cần nghiên cứu

- Thực nghiệm sư phạm

6.3 Phương pháp xử lí thông tin

- Sử dụng toán học thống kê để xử lí số liệu thực nghiệm

7 Giả thuyết khoa học

Nếu phân loại và xây dựng được phương pháp giải bài tập hóa học phần peptit một cách hợp lí thì sẽ phát triển được năng lực sáng tạo của học sinh THPT, từ đó tạo đam mê trong việc học tập môn hóa học, nâng cao chất lượng dạy học

8 Đóng góp mới của đề tài

8.1 Về mặt lí luận

- Làm rõ phương pháp dạy học nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh

- Sử dụng bài tập hóa học theo định hướng phát triển năng lực sáng tạo

8.2 Về mặt thực tiễn

- Phân loại và xây dựng phương pháp hợp lí, đầy đủ để giải bài tập phần peptit

- Áp dụng có hiệu quả hệ thống bài tập đã xây dựng trong quá trình tỏ chức dạy học

- Làm nguồn tài liệu cho giáo viên và học sinh trong quá trình dạy, học, luyện thi

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

1.1 Năng lực

1.1.1 Khái niệm về năng lực

Chương trình dạy học định hướng năng lực có thể coi là một tên gọi khác hay một mô hình cụ thể hoá của chương trình định hướng kết quả đầu ra, một công cụ để thực hiện giáo dục định hướng điều khiển đầu ra Trong chương trình giáo dục định hướng phát triển năng lực , mục tiêu dạy học của các môn học được mô tả thông qua các nhóm năng lực

Có nhiều định nghĩa khác nhau về năng lực, theo từ điển tâm lý học (Vũ Dũng, 2000)

“Năng lực là tập hợp các tính chất hay phẩm chất của tâm lý cá nhân, đóng vai trò là điều kiện bên trong , tạo thuận lợi cho việc thực hiện tốt một dạng hoạt động nhất định” Weinert (2001) định nghĩa “Năng lực là những khả năng và kỹ xảo học được hoặc sẵn có của cá thể nhằm giải quyết các tình huống xác định, cũng như sự sẵn sang về động cơ, xã hội và khả năng vận dụng các cách giải quyết vấn đề một cách có trách nhiệm và hiệu quả trong những tình huống linh hoạt ”

Như vậy, năng lực là một thuộc tính tâm lý phức hợp, là điểm hội tụ của nhiều yếu tố như tri thức, kỹ năng, kỹ xảo, kinh nghiệm, sự sẵn sàng hành động và trách nhiệm Khái niệm năng lực gắn liền với khả năng hành động Năng lực hành động là một loại năng lực, nhưng khi nói phát triển năng lực người ta cũng hiểu đồng thời là phát triển năng lực hành động Năng lực là khả năng thực hiện có trách nhiệm và hiệu quả các hành động, giải quyết các nhiệm vụ, vấn đề trong những tình huống khác nhau thuộc các lĩnh vực nghề nghiệp, xã hội hay cá nhân trên cơ sở hiểu biết, kỹ năng, kỹ xảo và kinh nghiệm trên cơ sở sẵn sàng hành động

1.1.1.1 Năng lực chung

[2,tr 1]: Năng lực chung là những năng lực cơ bản, thiết yếu hoặc cốt lõi làm nền tảng cho mọi hoạt động của con người trong cuộc sống và lao động như: Năng lực nhận thức, năng lực trí tuệ, năng lực ngôn ngữ và tính toán, năng lực giao tiếp, năng lực vận động… Các năng lực này được hình thành và phát triển dựa trên bản năng di truyền của con người, quá trình giáo dục và trải nghiệm trong cuộc sống, đáp ứng yêu cầu của nhiều loại hình khác nhau

1.1.1.2 Năng lực chuyên biệt

[2,tr 1]: “Năng lực chuyên biệt là khả năng thực hiện các nhiệm vụ chuyên môn cũng như khả năng đánh giá kết quả chuyên môn một cách độc lập có phương pháp và chính xác

về mặt chuyên môn Nó được tiếp nhận qua việc học nội dung chuyên môn và chủ yếu gắn với khả năng nhận thức và tâm lý ”

“Năng lực chuyên biệt là 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 hoạt động như Toán học, Âm nhạc, Thể thao, Mỹ thuật, Hoá học…”

Tóm lại, năng lực chuyên biệt, (còn gọi là năng lực đặc thù) là khả năng vận dụng kiến thức, kỹ năng, kinh nghiệm của bản thân một cách chủ động nhằm thực hiện nhiệm vụ chuyên môn có ý nghĩa trong môi trường hoặc tình huống cụ thể, đáp ứng được yêu cầu hạn hẹp của một hoạt động

1.1.2 Năng lực sáng tạo

1.1.2.1 Khái niệm sáng tạo và năng lực sáng tạo

[6,tr 161-162]: “Sáng tạo là quá trình hoạt động của con người tạo ra cái mới có giá trị giải quyết vấn đề đặt ra một cách hiệu quả đáp ứng nhu cầu xác định của con người”

Sáng tạo là hoạt động của con người gắn liền với tư duy giải quyết vấn đề nhưng không đồng nhất với tư duy Bởi, một mặt nếu không có tư duy của chủ thể tìm lời giải cho vấn đề thì vấn đề không thể được giải quyết, thiếu tư duy không thể có sáng tạo Mặt khác, tuỳ theo trường hợp cụ thể, để giải quyết vấn đề, hình thành sản phẩm sáng tạo thì không chỉ có vai trò chi phối của tư duy mà còn có sự tham gia của các yếu tố khác nữa như giác quan, ý chí, tình cảm, thể lực… và các yếu tố bên ngoài như công cụ, tư liệu , môi trường, xã hội… Cho nên có 4 hợp phần trong hoạt động sáng tạo của con người gồm : Chủ thể sáng tạo, vấn đề sáng tạo, những điều kiện khách quan của sáng tạo và sản phẩm sáng tạo Nhìn chung, thiếu

1 trong 4 bộ phận trên thì không thể có sáng tạo Trong các bộ phận này thì chủ thể sáng tạo giữ vai trò trung tâm Trong chủ thể sáng tạo, yếu tố cốt lõi là năng lực sáng tạo của chủ thể Vậy năng lực sáng tạo là gì? Theo Huỳnh Văn Sơn “Năng lực sáng tạo là khả năng tạo ra những cái mới hoặc giải quyết vấn đề một cách mới mẻ của con người.” Tương tự, Hồ Bá Thâm có quan điểm ngắn gọn “Năng lực sáng tạo là năng lực tạo ra cái mới về chất hợp quy luật” Trong tâm lý học, năng lực được định nghĩa “Là tổ hợp các thuộc tính độc đáo của cá nhân, phù hợp với những yêu cầu của một hoạt động nhất định, đảm bảo cho hoạt động đó

có kết quả” Như vậy, năng lực sáng tạo là khả năng tạo ra cái mới có giá trị của cá nhân dựa trên tổ hợp các phẩm chất độc đáo của các nhân đó

1.1.2.2 Những biểu hiện của năng lực sáng tạo trong quá trình học tập của học sinh

[6,tr 162]: - Năng lực tự truyền tải kiến thức từ lĩnh vực quen biết sang tình huống mới, vận dụng kiến thức đã học trong điều kiện, hoàn cảnh mới

Chẳng hạn, HS đã được học việc giải bài tập aminoaxit tác dụng với dung dịch kiềm, sau đó tác dụng với dung dịch axit, tính khối lượng chất rắn thu được bằng cách bỏ qua sản phẩm trung gian, áp dụng định luật bảo toàn khối lượng nhưng sau đó lại gặp bài toán cho hỗn hợp peptit tác dụng với dung dịch kiềm, sau đó đem sản phẩm tác dụng với axit, yêu cầu

đề bài vẫn là tính khối lượng chất rắn khi cô cạn dung dịch sau phản ứng Để giải quyết được, HS sẽ có sự truyền tải kiến thức từ peptit sang hỗn hợp aminoaxit bằng phản ứng thuỷ phân và đưa bài toán về dạng quen thuộc đã biết cách giải

- Năng lực nhận thấy vấn đề mới trong điều kiện quen biết (tự đặt câu hỏi mới cho mình, cho mọi người về sự vật, tình huống…), năng lực nhìn thấy chức năng mới của đối tượng quen biết Một trong những cách giúp HS giải nhanh các BTHH trong hoá hữu cơ đó

là tổng quát hoá các loại hợp chất dưới dạng công thức tổng quát, đặc biệt khi sử dụng BT đốt cháy các HCHC, HS sẽ được hướng dẫn viết PTHH dạng tổng quát, từ PTHH đó rút ra một số mối quan hệ đặc biệt cho từng loại hợp chất hữu cơ phổ biến trong chương trình, ví dụ: ancol no, đơn chức, mạch hở khi cháy thì n(O2) = 1,5n(CO2) và ngược lại, nếu đốt cháy

có hệ thức này thì chất ban đầu có CTPT dạng CnH2n+2O, axit cacboxylic no, hở, đơn chức hoặc este no, hở, đơn chức X (CnH2nO2) khi cháy có n(O2) = 1,5n(CO2) - n(X) Sang phần peptit, protein, dạng toán đốt cháy, HS sẽ tự đặt câu hỏi : CTPT tổng quát của peptit có dạng như thế nào? Phản ứng cháy có PTHH ra sao? Từ PTHH đó khai thác được mối quan hệ gì

để lưu ý khi giải bài tập? Nhiều HS bằng trí tò mò, tinh thần ham học hỏi, sẽ tự xây dựng được các mối liên hệ mang tính hệ thống để rút ra kinh nghiệm giải bài tập đốt cháy peptit – protein

- Năng lực nhìn thấy cấu trúc của đối tượng đang nghiên cứu Thực chất là bao quát nhanh chóng, đôi khi tức khắc, các bộ phận, các yếu tố của đối tượng trong mối tương quan giữa chúng với nhau Chẳng hạn, khi nghiên cứu các peptit tạo ra từ các aminoaxit no, hở, phân tử có 1 nhóm - NH2, 1 nhóm - COOH, HS sẽ bao quát được dạng công thức CnH2n+2-

xNxOx+1 hoặc H-[HN-CnH2n -CO]OH hoặc từ quá trình thuỷ phân có thể đặt công thức peptit dạng (aa1)x(aa2)y…(H2O)1-x-y Từ đó, trong khi giải bài tập, HS có thể quy đổi peptit về các dạng khác nhau liên quan đến aminoaxit hoặc gốc aminoaxit để làm đơn giản bài toán

- Biết đề xuất các giải pháp khác nhau khi phải giải quyết một tình huống Khả năng huy động các kiến thức cần thiết để đưa ra một giả thuyết hay các lí giải khác nhau khi phải giải thích một hiện tượng Cùng một bài toán đưa ra, nhưng HS có thể giải nhiều cách khác nhau, từ đó nhận ra cách giải ngắn gọn và phù hợp nhất cho mỗi loại cụ thể, đem lại hiệu quả cao khi giải quyết tình huống thực tế trong cuộc sống

- Năng lực xác nhận bằng lí thuyết hoặc thực hành các giả thuyết (hoặc phủ nhận nó), năng lực biết đề xuất các phương án thí nghiệm hoặc thiết kế sơ đồ thí nghiệm để kiểm tra

giả thuyết hay kết quả suy ra từ giả thuyết hoặc để đo một đại lượng nào đó với hiệu quả cao nhất có thể đạt trong điều kiện cụ thể đã cho…

- Năng lực nhìn thấy vấn đề ở các góc độ khác nhau, xem xét đối tượng ở các khía cạnh khác nhau, đôi khi mâu thuẫn nhau, năng lực tìm ra giải pháp lạ, chẳng hạn , đối với bài toán hoá học, có nhiều cách nhìn đối với việc tìm kiếm lời giải, năng lực kết hợp nhiều phương pháp giải bài tập để đi đến một phương pháp giải độc đáo

Trong quá trình học tập của học sinh, sáng tạo là yêu cầu cao nhất trong bốn cấp độ nhận thức: biết, hiểu, vận dụng, sáng tạo Tuy nhiên, ngay từ những buổi đầu lên lớp hoặc làm việc, mỗi học sinh đã có thể có những biểu hiện tích cực thể hiện năng lực sáng tạo của mình Cụ thể:

- Dám mạnh dạn đề xuất những cái mới không theo đường mòn, không theo những quy tắc đã có, biết cách biện hộ và phản bác vấn đề

- Biết tự tìm ra vấn đề, tự phân tích, tự giải quyết vấn đề với những nhiệm vụ mới

- Biết vận dụng tri thức thực tế để giải quyết vấn đề khoa học và ngược lại biết vận dụng tri thức khoa học để đưa ra những giải thích, những sáng kiến, những áp dụng phù hợp

- Biết kết hợp thao tác tư duy và các phương pháp phán đoán đưa ra kết luận chính xác, ngắn gọn nhất

- Biết trình bày linh hoạt một vấn đề, dự tính nhiều phương án giải quyết

- Luôn biết đánh giá và tự đánh giá công việc của bản thân, đề xuất phương án hoàn thiện

- Biết học thầy, học bạn, biết kết hợp các phương tiện thông tin khoa học, kĩ thuật hiện đại trong quá trình tự học, biết vận động và cải tiến những điều học được

- Thường xuyên liên tưởng

Trong quá trình DHHH, sẽ không hiếm trường hợp sau khi GV chữa bài xong thì HS

có ý kiến muốn trình bày bài giải theo một cách khác, hoặc đưa ra những thắc mắc đúng những điểm chưa chặt chẽ trong lời giải của GV hoặc của bạn bè để tranh luận Thông thường, trong một tập thể HS, khi GV muốn tìm kiếm đối tượng HSG, GV thường ra bài kiểm tra trong đó có bài mới lạ so với những vấn đề đã học hàng ngày, HS thông minh sáng tạo thường là HS phát hiện ra hướng để giải quyết bài toán mới đó Trong giai đoạn hiện nay, các đề thi tuyển sinh đều ra dưới dạng trắc nghiệm, việc kết hợp giải bài tập với các hướng suy đoán theo nội dung chương trình hoặc kết hợp máy tính cầm tay để rà nghiệm cũng phần nào thể hiện năng lực tư duy sáng tạo của HS trong tình huống cụ thể Ngoài ra, thời đại bùng nổ internet đã đưa các em HS đến những chân trời tri thức rộng mở, kết hợp giữa việc học ở trường và việc học online qua internet hay tham gia các nhóm học tập có uy

tín trên mạng cũng là một sự sáng tạo trong học tập và tăng cường khả năng tư duy cho bản thân

1.1.2.3 Một số năng lực sáng tạo chủ yếu

1.1.2.3.1 Năng lực tư duy – sáng tạo

Tư duy là một hiện tượng tâm lý, là hoạt động nhận thức bậc cao ở con người Có nhiều loại tư duy, nhưng tự chung lại có 3 loại tư duy cơ bản: tư duy logic hình thức (gọi tắt

là tư duy logic), tư duy biện chứng và tư duy hình tượng Trong các năng lực của con người, năng lực tư duy đóng vai trò số một Bởi vì tư duy tốt (tư duy có phê phán) hay tư duy không tốt sẽ có ảnh hưởng quyết định đến đời sống của con người về thể chất, về tinh thần,

về quan hệ với cộng đồng, đến sự giàu có, hạnh phúc của một gia đình, đến hưng thịnh, hùng cường của một quốc gia

Năng lực tư duy là tiêu chuẩn đánh giá đối với người lao động ở thế kỷ trí tuệ này

Tư duy có phê phán không những chỉ giúp học tập tốt ở trường học mà còn giúp trở thành người công dân tốt trong việc ra những quyết định thông minh, có ý thức, suy nghĩ sâu sắc để tìm ra những giải pháp sáng tạo, thích hợp tối ưu co mọi vấn đề xã hội yêu cầu, trở thành con người tích cực, tiến bộ, văn minh, tỉnh táo tìm ra được những giải pháp sáng tạo trong đấu tranh, lao động, vì sự tồn tại và phát triển của xã hội loài người

Chính vì tầm quan trọng của tư duy như vậy mà hiện nay đã có nhiều đề tài nghiên cứu, nhiều quyển sách viết về “ cách dạy kỹ năng tư duy” , “ tư duy sáng tạo”… phục vụ cho việc dạy và học cách tư duy trong nhiều trường học, ngoài xã hội trên thế giới

Quy luật hình thành và phát triển của tư duy sáng tạo (TDST)

- Khi hoàn cảnh có vấn đề (tình huống có vấn đề) thì TDST mới phát triển

- TDST hình thành và phát triển từ thực tiễn rồi lại làm phong phú thực tiễn

- TDST phát triển từ tư duy độc lập, tư duy phê phán

- Chủ thể của TDST cần được cung cấp đầy đủ tư liệu, đó là tri thức, thông tin, kinh nghiệm, các phương pháp, các sự kiện trong tự nhiên, xã hội

- Bộ não cần được cung cấp đầy đủ các chất dinh dưỡng, và được hoạt động trong môi trường thuận lợi

- TDST hình thành và phát triển dần dần theo quy luật tiến từ tiệm tiến đến nhảy vọt Trong dạy học hoá học, có thể thấy rõ điều này, khi chuyển sang hình thức thi trắc nghiệm, đòi hỏi các thao tác nhanh và chính xác trong giải quyết bài tập thì hàng loạt các phương pháp giải nhanh ra đời, từ năm 2007, năm đầu tiên, đề thi tuyển sinh của Bộ chưa có nhiều bài tập mang tính suy luận cao thì đến năm 2016, mức độ bài tập trong đề thi đã khác

xa Tại sao lại như vậy? Vì sự phát triển các phương pháp giải nhanh càng ngày càng làm cho HS có nhiều cách giải thực sự sáng tạo, nguồn bài tập phân loại ngày càng phong phú,

đề thi đòi hỏi phải đưa vào các bài tập có tính phân loại cao mới có thể phân loại được các đối tượng HS

1.1.2.3.2 Năng lực quan sát và sáng tạo

Quan sát là hình thức phát triển cao độ tri giác có chủ định, có ý nghĩa cực kỳ quan trọng trong hoạt động thực tiễn, sáng tạo của loài người

D.Mendeleep - nhà bác học người Nga cũng đã đánh giá rất cao về năng lực quan sát: “Quan sát và thực nghiệm là cửa ra của khoa học”

Quan sát chiếm một vị trí quan trọng trong phát minh sáng tạo Rất nhiều phát minh, sáng tạo vĩ đại bắt đầu từ sự quan sát chu đáo

Do đó, đối với các nhà khoa học, năng lực quan sát tinh vi, sắc sảo và có hệ thống vẫn

là điều kiện cơ bản của phát minh sáng tạo

Để nâng cao năng lực quan sát cần phải:

- Xác định chính xác mục đích và nhiệm vụ của quan sát

- Chuẩn bị tốt tri thức về đối tượng quan sát: dụng cụ, máy móc, thời gian lập đề cương

kế hoạch tỉ mỉ trong quan sát

- Khi quan sát, tập trung sức chú ý trong phạm vi đã quy định, và đối với từng khâu cần thực hiện quan sát chu đáo, chính xác, ghi chép tỉ mỉ, cụ thể, chuẩn xác

- Tăng cường sử dụng yếu tố tư duy trong quan sát Nghĩa là tăng cường so sánh, phân tích, tổng hợp, suy xét… để có kết quả cuối cùng đáp ứng nhiệm vụ quan sát đã đề ra

Giáo viên khi dạy học, bao giờ cũng bắt đầu từ những kiến thức cơ bản Từ những kiến thức đó, mới hướng cho học trò xâu chuỗi lại để rút ra các mối liên hệ cơ bản nhất, cứ thế, phát triển hệ thống kiến thức ngày càng sâu hơn, rộng hơn Trong giải toán hoá học, mọi lời giải sáng tạo đều được xây dựng trên nền tảng nắm vững các kiến thức cơ bản, kết hợp với khả năng quan sát để thu thập thông tin mà tổng quát hoá nó lên Quan sát công thức phân tử dạng tổng quát của peptit và hệ số trong PTHH của phản ứng cháy để đưa ra mối liên hệ sử dụng giải nhanh bài tập là một ví dụ

1.1.2.3.3 Năng lực tưởng tượng – liên tưởng

Tưởng tượng và liên tưởng là hai phẩm chất quan trọng của tư duy sáng tạo

1 Tưởng tượng là xây dựng trong đầu những hình ảnh mới trên cơ sở các biểu tượng đã có Biểu tượng: là hình ảnh sự vật hiện tượng nảy sinh trên vỏ não khi sự vật hiện tượng không còn trực tiếp tác động vào các giác quan của chúng ta nữa

Trong tưởng tượng, các biểu tượng đó đã được sắp xếp lại, được kết hợp với nhau theo một phương thức nào đó để tạo ra một biểu tượng mới

Biểu tượng trong tưởng tượng xuất hiện không rõ rệt như hình ảnh của vật xuất hiện khi ta tri giác mà nó thường xuất hiện với những nét cơ bản

Dù là tưởng tượng mang tính viễn tưởng nhất như tưởng tượng ra ma quỷ, người ngoài hành tinh… nhưng chính tưởng tượng là sự kết hợp độc đáo của các yếu tố nằm trong các sự vật, hiện tượng có thật Vì vậy, để cho năng lực tưởng tượng phong phú và phát triển hợp lý cần gắn với hoạt động thực tiễn Phác thảo là tưởng tượng nguyên thuỷ của nhà sáng tạo, cần được bổ sung sửa chữa nhiều lần để sản phẩm của tưởng tượng được hoàn chỉnh, chất lượng cao

Con người tưởng tượng không chỉ trên cơ sở các hình tượng đã tri giác trực tiếp mà còn dựa trên các hình tượng do ngôn ngữ cung cấp vì ngôn ngữ là phương tiện để tưởng tượng, cũng là phương tiện để tư duy

Khi dạy HS giải bài tập peptit, bao giờ GV cũng bắt đầu từ dạng quen thuộc và đơn giản nhất là peptit mạch hở tạo từ các gốc aminoaxit no, mạch hở, phân tử có 1 nhóm - NH2

và 1 nhóm - COOH Sau khi HS đã thành thạo các bài toán với dạng peptit này, GV có thể đưa các dạng peptit có gốc của Glu hay Lys vào để học sinh giải Khi đó, những thao tác quen thuộc hiện lên trong đầu của HS, HS phải phát hiện thấy điểm khác của dạng bài mới,

tự sắp xếp lại các kiến thức liên quan để tìm ra hướng giải quyết vấn đề được giao Hoặc khi tiếp cận phương pháp đồng đẳng hoá từ khái niệm chất đồng đẳng, HS sẽ tự liên hệ tưởng tượng ra hệ thống phương pháp xuyên suốt các bài tập hoá hữu cơ trong chương trình, thậm chí con thử sức với việc làm thế nào để đưa bài toán về dạng có thể áp dụng được phương pháp đã học Qua nhưng thao tác đó, năng lực sáng tạo của HS được biểu hiện và phát triển

2 Ý nghĩa của tưởng tượng trong cuộc sống sáng tạo của con người

Tưởng tượng cần thiết cho hoạt động của con người, giúp ta nhìn thấy trước sản phẩm hoạt động trong nhiều trường hợp là một hoạt động mang tính sáng tạo Người kiến trúc sư, nhà hội hoạ, nhà thơ, nhà văn, nhà soạn nhạc… nhờ trí tưởng tượng phong phú mà có được những sản phẩm sáng tạo lừng danh

Trí tưởng tượng là món quà vĩ đại của thiên nhiên, nó đã có sẵn trong con người Nó làm cho con người có niềm vui và kiến thức Trí tưởng tượng giúp con người “nhìn thấy” được những điều tưởng như không thể thấy, tiếp cận được những điều tưởng như không thể tiếp cận Trí tưởng tượng cung cấp cho con người những gì mà thực tại chưa kịp hoặc không thể cho con người

Ước mơ: là loại tưởng tượng tích cực Nó có thể thúc đẩy con người vươn lên

Lý tưởng: Là sự tưởng tượng về mục tiêu cao đẹp, định hướng cho hành động và thúc đẩy con người vươn lên Có lý tưởng vì xã hội là mức độ cao của sự phát triển nhân cách

3 Cần làm gì để năng lực tưởng tượng phát triển phong phú, đúng hướng?

- Làm giàu đầu óc mình bằng tri thức và khái niệm thực tiễn Người có tri thức và khái niệm thực tiễn phong phú đa dạng thường có năng lực tượng tượng mạnh hơn người chỉ biết một mặt của tri thức

- Nỗ lực rèn luyện năng lực liên tưởng của mình, tức là khả năng sử dụng khái niệm để chuyển sang giải quyết những vấn đề khác tương tự Không có năng lực liên tượng rất mạnh thì không thể có năng lực tưởng tượng phong phú

- Vận dụng tư duy, can thiệp làm cho tưởng tượng hợp logic hơn và hợp với quy luật

- Tư duy giúp cho tưởng tượng bớt sự bay bổng viển vông, và gắn tưởng tượng với thực tế hơn

- Luôn luôn chịu khó suy nghĩ tưởng tượng ra cái mới tốt hơn cái cũ là một yêu cầu không thể thiếu được đối với nhà sáng tạo

- Trí tưởng tượng và óc liên tưởng ở một số nhà khoa học rất mạnh giúp họ đạt được thành công lớn

tự nhiên, xã hội, con người), phải chọn đúng đề tài nghiên cứu Cũng có nhiều nhà sáng tạo

dù thông tin chưa đầy đủ đã giỏi suy đoán chọn đúng vấn đề giải quyết đem lại kết quả tốt

1.1.2.4 Cách kiểm tra đánh giá năng lực sáng tạo của học sinh

Trong dạy học, việc đánh giá học sinh không chỉ nhằm mục đích nhận định thực trạng và điều chỉnh hoạt động học cuả trò mà còn đồng thời tạo điều kiện cho việc nhận định thực trạng và điều chỉnh hoạt động dạy của thầy Để đào tạo ra những con người năng động sáng tạo , sớm thích nghi với đời sống xã hội thì việc kiểm tra, đánh giá không chỉ dừng lại ở việc tái hiện kiến thức, kĩ năng đã học mà phải phát huy trì thông minh, óc sáng tạo trong việc giải quyết những tình huống thực tế

Đánh giá kết quả của học sinh là việc làm thường xuyên của người GV Chúng ta có nhiều kinh nghiệm trong việc đánh giá kết quả học tập của HS qua các bài tập tái hiện Đối với các bài tập sáng tạo thì khi đánh giá có thể dựa vào các biểu hiện của năng lực sáng tạo Tuy nhiên, để giúp việc kiểm tra đánh giá năng lực sáng tạo một cách dễ dàng, chính xác, ta

có thể áp dụng các cách sau:

1 Sử dụng phối hợp các phương pháp kiểm tra đánh giá khác nhau như viết, vấn đáp, thí nghiệm, trắc nghiệm tự luận, trắc nghiệm khách quan

2 Sử dụng các câu hỏi phải có tính suy luận, bài tập có yêu cầu tổng hợp, khái quát hoá, vận dụng lý thuyết vào thực tiễn

3 Chú ý kiểm tra tính linh hoạt, tháo vát trong thực hành, thực nghiệm (thí nghiệm hoá học, sử dụng các phương tiện trực quan)

4 Kiểm tra việc thực hiện những bài tập sáng tạo và tìm cách giải ngắn nhất, hay nhất (những bài tập yêu cầu học sinh đề xuất nhiều cách giải)

5 Đánh giá cao những biểu hiện sáng tạo dù nhỏ

1.2 Bài tập hóa học với việc phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh

1.2.1 Bài tập hoá học

Bài tập hoá học (BTHH) là những vấn đề học tập được giải quyết nhờ những suy luận logic, những phép toán và thí nghiệm hoá học trên cơ sở các khái niệm, định luật, học thuyết

và phương pháp hoá học

1.2.2 Phân loại bài tập hóa học

Dựa trên các bậc nhận thức và chú ý đến đặc điểm của học tập định hướng năng lực,

có thể xây dựng bài tập hoá học theo các dạng:

- Dạng bài tập tái hiện: Yêu cầu sự hiểu và tái hiện kiến thức Bài tập tái hiện không phải trọng tâm của bài tập định hướng năng lực

- Các bài tập vận dụng: Các bài tập vận dụng kiến thức trong các tình huống ít thay đổi

- Bài tập giải quyết vấn đề: Các bài tập này đòi hỏi sự phân tích, tổng hợp, đánh giá, vận dụng kiến thức vào những tình huống thay đổi, nhằm giải quyết vấn đề

- Các bài tập gắn với bối cảnh, tình huống thực tiễn: Các bài tập vận dụng và GQVĐ gắn với các vấn đề với bối cảnh và tình huống có trong thực tiễn cuộc sống

1.2.3 Xây dựng phương pháp giải bài tập hóa học nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh

Để giải quyết một BTHH, HS có thể có các cách khác nhau tuỳ vào khả năng từng em Đối với mỗi GV, cũng tuỳ năng lực mỗi người tác động lên mỗi loại đối tượng HS mà hình thành ở các em cách giải BTHH riêng

Tuy nhiên, có thể thấy, để giải BTHH đem lại kết quả chính xác, trước hết HS phải hiểu rõ bản chất hoá học, các quy luật hoá học, thậm chí là một số quy luật khác của KHTN Thông thường, chúng ta thường nói là HS phải nắm rõ lí thuyết Bên cạnh đó, HS còn cần kỹ năng phân tích, tổng hợp, khái quát hoá… để tìm ra các mối liên hệ bản chất giữa các dữ kiện của bài toán, của nhiệm vụ được giao Ngoài việc hoàn thành BTHH cụ thể, HS còn hình thành khả năng khái quát hoá dạng BTHH tương tự, từ đó có thể tự đặt ra các bài toán khác, có thể liên hệ cách giải cho các dạng bài mới hơn…

Phương pháp giải bài tập hoá học nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho HS được hình thành từ các phương pháp giải bài tập cơ bản nhất, kết hợp với sự thông hiểu của HS về các quy luật trong hoá học Chẳng hạn, đối với dạng BT thực nghiệm, HS có thể liên hệ tính chất các đối tượng liên quan và tình hình thực tế để có những phán đoán trước khi tiến hành thực nghiệm, hoặc lựa chọn các phương án thay thế phù hợp với tình hình thực tế hiện có Đối với bài tập tính toán định lượng, ngay từ khi tiếp xúc với bộ môn hoá học, phương pháp các em được tiếp xúc là tính theo PTHH, GV làm cho HS thấy rõ, PTHH là dạng cụ thể của định luật bảo toàn số nguyên tử của các nguyên tố trong một phản ứng hoá học, các liên kết mới được hình thành là cơ sở sinh ra chất mới (dấu hiệu của phản ứng hoá học xảy ra), nhưng dù

có hình thành sản phẩm như thế nào thì số electron, số nguyên tử của một nguyên tố, tổng khối lượng các chất được bảo toàn…

Như vậy, với những hiểu biết về các định luật hoá học, HS sẽ hình thành các cách giải nhanh gọn mà vẫn đảm bảo đúng bản chất hoá học của bài toán Thậm chí, có thể giải một bài toán theo nhiều cách giải khác nhau như dùng PTHH (cách giải cơ bản), dùng sơ đồ phản ứng (thể hiện bản chất hoá học) rồi kết hợp với các định luật bảo toàn để giải mà trong dạy học hiện nay gọi tên các phương pháp là PP bảo toàn khối lượng, PP bảo toàn nguyên tố, PP bảo toàn electron, PP bảo toàn điện tích… Một bài toán đơn giản có thể sử dụng một PP cụ thể nào đó, tuy nhiên, khi giải BT phức tạp hơn, HS cần biết kết hợp linh hoạt các PP với nhau để tạo một chỉnh thể bài giải hợp lý nhất, từ đó phát huy tính sáng tạo của HS

Bài toán ví dụ:

Ví dụ 1: (Trích đề tuyển sinh đại học khối A – 2010) Từ các aminoaxit ban đầu là Gly, Ala

có thể tạo ra tối đa bao nhiêu đipeptit?

Giải :

Cách 1: Liệt kê

Có thể tạo được tối đa 4 đipeptit gồm :

Gly – Gly, Ala – Ala, Gly – Ala và Ala – Gly

Cách 2: Tích hợp toán tổ hợp

Gọi đipeptit là A-B, vì A có thể trùng B nên A có 2 cách chọn, B có 2 cách chọn, số đipeptit có thể tạo ra tối đa là 2.2 = 4

Nhận xét: Nếu theo cách 1, khi số lượng aminoaxit trong đề cho tăng lên thì quá trình liệt

kê sễ gây sai sót và mất thời gian, còn nếu theo cách 2, rõ ràng đã khắc phục được nhược điểm

đó của cách 1, đồng thời, phát huy tính sáng tạo của HS ở các dạng toán tương tự

Ví dụ 2: (Trích đề minh hoạ quốc gia 2015) Đun nóng 0,16 mol hỗn hợp E gồm hai peptit

X (CxHyOzN6) và Y (CnHmO6Nt) cần dùng 600 ml dung dịch NaOH 1,5M chỉ thu được dung

dịch chứa a mol muối của glyxin và b mol muối của alanin Mặt khác đốt cháy 30,73 gam E

trong O2 vừa đủ thu được hỗn hợp CO2, H2O và N2, trong đó tổng khối lượng của CO2 và

nước là 69,31 gam Giá trị a : b gần nhất với

- Khi đó: CnH2n-1ON NaOH CnH2nO2NNa

 nNaOH nC Hn 2n 1ON= 0,9 mol nên n 2n 1

- Khi đốt:

69,31 gam 30,7

Nhận xét: Với 2 cách làm này, học sinh đã biết phối hợp dạng công thức tổng quát của

peptit Hai cách giải này giúp học sinh rút ngắn thời gian giải mà vẫn hiểu bản chất của các

quá trình hóa học, từ đó phát triển năng lực sáng tạo cho HS

Như vậy, xây dựng PP giải bài tập mà từ PP này HS nhận ra các mối liên hệ bên trong của vấn đề (mối liên hệ bản chất), để có thể tìm ra đáp án một cách ngắn gọn sẽ giúp HS phát triển năng lực sáng tạo Nếu trong hoá học vô cơ, việc hiểu và áp dụng linh hoạt các định luật bảo toàn vào để giải quyết bài tập là một trong những hướng phát huy năng lực sáng tạo của HS thì trong hữu cơ, ngoài phối hợp các định luật bảo toàn, còn cần phải rèn luyện cho HS nắm vững các khái niệm hữu cơ cơ bản

Chẳng hạn, khái niệm đồng đẳng: Đồng đẳng là những chất hữu cơ có tính chất tương

tự nhau nhưng phân tử hơn kém nhau một hoặc nhiều nhóm CH2; và khái niệm nhóm chức : Nhóm chức là nhóm nguyên tử gây ra tính chất hoá học đặc trưng của phân tử HCHC Sau khi lĩnh hội hai khái niệm này, HS có thể liên hệ đến các bài toán cho hỗn hợp các chất đồng đẳng, hay các chất có cùng loại nhóm chức Thay bằng việc viết tất cả các PTHH, HS có thể gọi đại diện một CT và viết phản ứng với công thức đó (PP đặt CT chung, PP giá trị trung bình ) hay quy đổi về chất đơn giản nhất trong dãy đồng đẳng và nhóm CH2 (PP đồng đẳng hoá)

1.3 Thực trạng dạy học hóa học peptit - protein ở trường THPT hiện nay

Peptit và protein là phần mới được đưa vào sách giáo khoa kể từ năm 2008 Phần kiến thức này ngoài môn hoá học còn liên quan đến bộ môn Sinh học Do đó, phần lớn các GV và

HS đều nhận xét đây là phần khó hơn trong hoá học hữu cơ ở bậc THPT

1.3.1 Phương pháp dạy học phần peptit - protein ở trường THPT hiện nay

Số liệu chúng tôi khảo sát trên địa bàn huyện Thanh Chương, tỉnh Nghệ An với 25 GV dạy Hoá tại các trường THPT về nhận xét mức độ bài tập phần peptit và protein trong chương trình sgk 12 ,có 92% số GV cho rằng bài tập phần này khó, 8% số GV cho rằng phần kiến thức này là bình thường

Mặt khác, khảo sát tình hình sinh hoạt tổ, nhóm chuyên môn trong năm học 2016-2017 cho thấy, 48% cho biết trong năm học, nhóm tổ không tổ chức thảo luận phần peptit- protein lần nào, 48% GV cho biết phần này chỉ đưa ra thảo luận 1 lần/1 năm, 4% cho biết thảo luận

01 lần/1 học kì Như vậy, mặc dù được đánh giá là khó nhưng thời gian dùng để thảo luận tổ, nhóm tại các trường PT lại rất ít

Trong dạy học phần peptit – protein, có 24% GV cho biết sử dụng PP thuyết trình, 60% cho biết sử dụng PP nêu vấn đề và giải quyết vấn đề, 12% sử dụng phương pháp vấn đáp, 4% sử dụng các PP hiện đại Có 80% GV cho rằng, trong giờ học, thỉnh thoảng mới sử dụng hình thức hoạt động nhóm và thảo luận, 12% chỉ sử dụng trong tiết thao giảng, còn lại 8% không bao giờ sử dụng hình thức hoạt động nhóm và thảo luận Từ đó có thể thấy, trong dạy học phần peptit – protein , GV chủ yếu sử dụng PP nêu vấn đề và giải quyết vấn đề

1.3.2 Thực trạng sử dụng bài tập hoá học dạy học phần peptit- protein tại trường THPT hiện nay

Trong thực tiễn dạy học ở trưởng phổ thông (PT) hiện nay, BTHH giữ vai trò rất quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu đào tạo BTHH vừa là mục đích, vừa là phương pháp dạy học có hiệu quả, nó không chỉ cung cấp cho học sinh kiến thức , con đường giành 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 một yếu tố tâm lý quan trọng của quá trình nhận thức đang được quan tâm

Về hình thức BTHH, trong các trường PT hiện nay, giáo viên thường sử dụng BTHH dưới hình thức trắc nghiệm khách quan hoặc trắc nghiệm tự luận Chủ yếu phụ thuộc vào giáo viên và hình thức ra đề thi của Bộ GD-ĐT Năm học 2016 – 2017, Bộ có văn bản chỉ đạo các trường THPT ra đề thi, kiểm tra có thể theo hình thức TNKQ hoặc TNTL trong đó phần TNTL không được dưới 30%

Với TNTL, đó là phương pháp đánh giá kết quả học tập bằng việc sử dụng công cụ đo lường là các câu hỏi, học sinh trả lời dưới dạng bài viết trong một khoảng thời gian đã định trước

Về ưu điểm :

- Cho phép kiểm tra được nhiều người trong một khoảng thời gian ngắn, ít tốn thời gian và công sức cho sự chuẩn bị của giáo viên

- Rèn cho HS khả năng trình bày, diễn tả câu trả lời bằng chính ngôn ngữ của cá nhân,

đo được mức độ tư duy (khả năng phân tích, tổng hợp, so sánh); TNTL không những kiểm tra được mức độ chính xác của kiến thức mà còn kiểm tra được kỹ năng giải bài định tính cũng như định lượng của HS

- Có thể KT-ĐG các mục tiêu liên quan đến thái độ, sự hiểu biết những ý niệm, sở thích và khả năng diễn đạt tư tưởng của HS

- Hình thành cho HS những kỹ năng sắp đặt ý tưởng, suy diễn, phân tích, tổng hợp, khái quát hoá…, phát huy tính độc lập tư duy sáng tạo của HS

Về nhược điểm :

- Khó đại diện cho nội dung đầy đủ của môn học do số lượng nội dung ít

- Chấm điểm phụ thuộc người đặt ra thang điểm và cảm nhận của chính người chấm

- Điểm số có sự tin cậy thấp do nhiều nguyên nhân chủ quan

Với TNKQ : Đây là phương pháp KT-ĐG kết quả học tập của HS bằng hệ thống bài tập TNKQ, gọi là “khách quan” vì cách cho điểm hoàn toàn không phụ thuộc vào người chấm

Về ưu điểm

- Trong một thời gian ngắn có thể kiểm tra được nhiều kiến thức đối với nhiều học sinh, vì vậy buộc HS phải nắm được tất cả mọi nội dung kiến thức đã học, tránh được tình trạng học tủ, học lệch

- Tiết kiệm được thời gian và cong sức chấm bài của GV

- Việc chấm điểm rõ ràng, cụ thể, khách quan

- Gây hứng thú và tích cực học tập cho HS

- Giúp HS phát triển kỹ năng nhận biết, hiểu, ứng dụng, phân tích

- Với phạm vi nội dung kiểm tra rộng, HS không thể chuẩn bị tài liệu để quay cóp Việc áp dụng công nghệ mới vào việc soạn thảo các đề thi cũng hạn chế đến mức thấp nhất hiện tượng quay cóp và trao đổi bài

Về nhược điểm

- TNKQ không cho phép kiểm tra năng lực diễn đạt (viết hoặc dùng lời), tư duy sáng tạo, khả năng lập luận của HS

- TNKQ không cho phép kiểm tra trình độ tổng hợp kiến thức, cũng như phương pháp

tư duy, suy luận, giải thích, chứng minh của HS Vì vậy với cấp học càng cao thì khả năng này càng bị hạn chế

- Chỉ cho biết kết quả suy nghĩ mà không đánh giá được quá trình suy nghĩ, sự nhiệt tình, hứng thú của HS nên không đảm bảo chức năng phát hiện lệch lạc của đề kiểm tra

- HS có thể chọn đúng ngẫu nhiên

- Soạn thảo bài tập TNKQ đòi hỏi nhiều thời gian và công sức

- Không kiểm tra được kỹ năng thực hành thí nghiệm

Để phần nào phát huy những điểm mạnh và khắc phục những hạn chế của các loại bài tập TNTL và TNKQ, Bộ GD-ĐT đã quy định trong các đề thi, kiểm tra, ít nhất phải có 30% TNTL

Điều tra thực trạng sử dụng BTHH, tại trường THPT Thanh Chương 1, nơi tôi công tác, đối với lớp 10, lớp 11 (học kì 1), các bài kiểm tra đa số TNTL 100%, lớp 11 (học kì 2) bắt đầu có 50% TNKQ, chỉ có HS lớp 12 mới thực hiện làm bài kiểm tra với 70% TNKQ và 30% TNTL Theo khảo sát ở các trường lân cận (THPT Nguyễn Cảnh Chân, THPT Đặng Thúc Hứa, THPT Nguyễn Sỹ Sách, THPT Thanh Chương 3, THPT Đặng Thai Mai) cũng đa

số áp dụng hình thức sử dụng BTHH dạng TNTL cho khối 10, 11 Bài tập dạng TNKQ chủ yếu dành cho HS lớp 12 Việc lựa chọn hình thức TNTL hay TNKQ ảnh hưởng trực tiếp đến

PP dạy HS giải quyết BTHH của GV Với BTHH dạng TNTL, đòi hỏi sự trình bày chi tiết, bài bản nên HS thường được hướng dẫn theo PP truyền thống là sử dụng các PTHH dạng phân tử, dạng ion thu gọn, dạng trao đổi electron hay dạng bán phản ứng oxi hoá – khử Còn với BTHH dạng TNKQ đòi hỏi sự chính xác và tốc độ của kết quả thì GV lại phải hướng dẫn HS cách giải ngắn gọn, dựa vào các mối liên hệ bản chất của các quá trình, dựa vào sự phối hợp linh hoạt các định luật bảo toàn trong hoá học

Điều tra thực trạng sử dụng phương pháp giải BTHH trong trường PT hiện nay (điều tra 25GV tại các trường THPT ở huyện Thanh Chương), 88% GV đang vận dụng phương pháp truyền thống (giải theo PTHH) cho học sinh đầu lớp 10, 12% cho biết đã bắt đầu cho

HS áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, bảo tàn nguyên tố để giải nhanh Cuối lớp 10, HS được tiếp xúc với lí thuyết về phản ứng oxi hoá – khử, bắt đầu xuất hiện các bài toán thăng bằng electron Có 100% GV khẳng định đưa định luật bảo toàn electron vào để dạy HS vận dụng giải nhanh BTHH Lên lớp 11, HS nghiên cứu về sự điện ly, bắt đầu được tiếp cận với một số phương pháp mới khác như bảo toàn điện tích, phối hợp các định luật bảo toàn khối lượng, điện tích…Có 76% số GV được điều tra cho biết đã dạy các PP này để HS giải BT nhưng ở mức độ cơ bản đến hơi khó; 24% cho biết vẫn dạy HS giải theo hướng viết PTHH như dạng tự luận vì HS quá yếu Đến lớp 12, học sinh gần như được trang bị hoàn chỉnh các

PP giải BTHH, qua phiếu điều tra, 100% GV cho biết đã dạy HS vận dụng tổng hợp các kiến thức để làm BTHH Tuy nhiên, 80% GV chỉ có thể đủ thời gian để rèn luyện cho các em các dạng bài tập cơ bản trên các tiết luyện tập ở lớp, còn bài tập phát huy sự sáng tạo còn rất hạn chế, vì phụ thuộc chất lượng HS, 20% GV có sử dụng BTHH mức độ phân loại trên các tiết luyện tập để phát huy tính sáng tạo cho HS Số GV này đều giảng dạy ở lớp có chất lượng tốt của các trường

Khảo sát 25 GV dạy môn Hoá học trên địa bàn huyện Thanh Chương, tỉnh Nghệ An (100% dạy tại trường công lập), có 80% GV cho rằng bài tập phần peptit – protein có sự chênh lệch về mức độ giữa sgk và đề thi của Bộ GD – ĐT trong các kì tuyển sinh và đòi hỏi

HS phải có tư duy sáng tạo mới giải quyết hết được

Khảo sát tình trạng sử dụng bài tập phần peptit – protein trong giờ học hoá học, có 48% cho rằng sử dụng thường xuyên, 48% cho rằng thỉnh thoảng mới sử dụng, 4% cho rằng hiếm khi sử dụng trong giảng dạy Mức độ BT được sử dụng chủ yếu là từ dễ đến khó 48(%), từ dễ đến vừa phải 36%, chủ yếu dễ 16% Cũng theo số liệu khảo sát, có đến 44%

GV cho rằng, dạy bài tập peptit và protein chỉ để cho học sinh giải được thành thạo các dạng, phục vụ cho việc thi cử, 32% cho rằng dạy để HS vận dụng được kiến thức trong thực tiễn và phát huy năng lực sáng tạo, 12% dùng để củng cố kiến thức cơ bản và 12% dạy học sinh vận dụng kiến thức nâng cao

Từ số liệu khảo sát có thể khẳng định, bài tập phần peptit – protein có mức độ khó so với các bài tập của phần khác, các năm gần đây, trong đề tuyển sinh của Bộ, bài tập peptit – protein là một trong các dạng dùng để phân loại HS Sự chênh lệch mức độ về bài tập trong sgk và trong đề thi của bộ cũng đã được khẳng định Tuy nhiên, để giải quyết được câu phân loại peptit HS cần có tính sáng tạo trong cách giải, mới có thể đạt tới yêu cầu về mặt thời gian và độ chính xác trong đề thi trắc nghiệm hiện nay Có thể thấy sự không đồng nhất và một số hạn chế trong cách đưa BTHH vào giảng dạy ở phần peptit – protein có thể do một số nguyên nhân :

+/ Thực trạng về thời gian: Trong khung phân phối chương trình, bài peptit và protein được dạy trong 3 tiết, gồm 2 tiết lý thuyết và 1 tiết bài tập Với 2 tiết lý thuyết, GV chỉ có thể dùng để truyền tải hết nội dung kiến thức trong sgk, có thể có thêm 5-7 phút củng cố một bài tập đơn giản nhất Đối với tiết luyện tập lại gồm 2 phần, phần củng cố lý thuyết và hướng dẫn bài tập Có thể nói, thời gian dành cho bài tập không có nhiều Nếu chỉ xét trong thời gian chính khoá với các lớp không có tiết tự chọn thì bài tập chủ yếu do các em tự luyện tập

ở nhà Với các lớp có tiết tự chọn (ban cơ bản, tự chọn Hoá), hoặc các trường học sách nâng cao, các trường chuyên, thời gian dành cho luyện tập nhiều hơn (tuy nhiên, cũng chỉ nhiều

hơn 1 đến 2 tiết) Có thể nói, sử dụng bài tập hoá học trong dạy học thực sự gặp khó khăn về mặt thời gian không chỉ riêng phần peptit và protein

+/ Thực trạng trong thi cử: Thực tế cho thấy, bài tập peptit và protein rất nhiều dạng, từ

dễ đến khó, từ cơ bản đến nâng cao Trong các đề thi mấy năm gần đây của Bộ GD-ĐT, bài tập peptit và protein được đưa vào để phân loại học sinh khá giỏi Phần peptit và protein còn

có thể kết hợp với phần este, phần amin, aminoaxit… để kiểm tra các kiến thức tổng hợp của

HS Càng ngày càng có nhiều dạng bài tập mới lạ, đòi hỏi kỹ năng phân tích , tổng hợp cao của HS, vì hầu hết, các dạng bài tập này chưa từng xuất hiện trong sgk hoặc trong các tài liệu tham khảo thông thường của HS như sách bài tập

+/ Thực trạng về GV: Một số giáo viên ngại đổi mới, chưa thực sự tìm tòi, thay đổi phương pháp giải bài tập, chưa biết cách sử dụng bài tập hoá học trong dạy học Nhiều GV cho rằng, HS không có khả năng tiếp cận với những dạng bài tập mới và khó của phần peptit

và protein nên thậm chí trong quá trình dạy của mình không đề cập đến hoặc khuyên HS nên

“bỏ qua” phần này vì khó mà trong đề số lượng câu cũng không nhiều, để tập trung thời gian cho các vấn đề khác đơn giản hơn Cũng do tư tưởng trì trện nên nhiều GV không giải được các bài tập hoá học phần này, hoặc giải rất chậm và cách giải còn chưa sáng tạo, dẫn đến không truyền được hứng thú cho HS

+/ Thực trạng về học sinh: Với các bài tập peptit và protein đơn giản, dùng để đánh giá kiến thức cơ bản (mức vận dụng thấp) thì đa số học sinh giải quyết được Nhưng với các bài tập đòi hỏi tính sáng tạo thì số học sinh đáp ứng được yêu cầu tương đối ít Với các bài tập này, chủ yếu dành cho HS khá, giỏi Với áp lực của thi cử, một số HS khá giỏi theo lời khuyên của các anh chị đi trước, hoặc cả một số thầy cô, cũng sẵn sàng “hy sinh” phần bài tập peptit và protein vì cho rằng nó quá khó

Trong quá trình sử dụng, các GV được khảo sát cho rằng dạng bài tập thuỷ phân peptit

và protein và bài tập mang tính tổng hợp là dạng khó nhất

Như vậy, có thể thấy, việc sử dụng bài tập peptit và protein chủ yếu để đáp ứng nhu cầu thi cử, chưa có một sự thống nhất hay phối hợp giữa các GV về PP giảng dạy cũng như vận dụng BTHH vào giảng dạy phần peptit – protein, thực trạng sử dụng BT phần này chủ yếu đang phụ thuộc khả năng của GV và chưa chú trọng phát huy năng lực sáng tạo của HS

TIỂU KẾT CHƯƠNG 1

Trong chương này, chúng tôi đã :

- Nghiên cứu hệ thống các khái niệm liên quan đến đề tài nghiên cứu như khái niệm năng lực, năng lực sáng tạo, bài tập hoá học

- Phân tích những biểu hiện của năng lực sáng tạo ở HS và một số năng lực sáng tạo chủ yếu

- Khảo sát thực trạng sử dụng PPDH và sử dụng BTHH trong quá trình dạy học phần peptit – protein ở trường PT hiện nay

- Tìm hiểu các hình thức phân loại của BTHH cũng như quy định về thi kiểm tra của

Bộ giáo dục – Đào tạo đối với các trường PT, về cách phân loại BTHH phần peptit - protein của các GV trên địa bàn huyện Thanh Chương – tỉnh Nghệ An

Phân tích tình hình thực tế dưới nhiều góc độ cho thấy, bài tập phần peptit và protein rất phong phú, đa dạng, nhưng đa số việc sử dụng bài tập phần này vào dạy học chưa bài bản và hiệu quả Đặc biệt, việc sử dụng bài tập peptit – protein mang tính chất sáng tạo để bồi dưỡng, rèn luyện năng lực sáng tạo cho học sinh THPT còn nhiều hạn chế Vì vậy, chúng tôi quyết định chọn đề tài “Phân loại và xây dựng phương pháp giải bài tập peptit – protein nhằm phát huy năng lực sáng tạo cho HS THPT ” để nghiên cứu

CHƯƠNG 2 PHÂN LOẠI VÀ XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP HÓA HỌC PEPTIT –

PROTEIN NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO

HỌC SINH THPT 2.1 Mục tiêu dạy học và đặc điểm của phần peptit trong chương trình hóa học của bậc THPT

2.1.1 Mục tiêu dạy học phần peptit

- Viết các PTHH minh họa tính chất hóa học của peptit và protein

- Phân biệt dung dịch protein với chất lỏng khác

- Giải được bài tập về peptit và protein

2.1.2 Nội dung kiến thức cơ bản

 Đặc điểm cấu tạo:

+ Peptit gồm 2 – 50 gốc -amino axit liên kết với nhau bởi các liên kết peptit NH)

+ Protein gồm > 50 gốc -amino axit liên kết với nhau bởi các liên kết peptit NH) (các protein khác nhau bởi các gốc -amino axit và trật tự sắp xếp các gốc đó

(CO-Ví dụ: tripeptit Ala-Gly-Val; Ala-Val-Gly; Gly-Ala-Val; Gly-Val-Ala

 Tính chất hóa học điển hình của peptit và protein là phản ứng thủy phân tạo ra các peptit ngắn hơn (đipeptit, tripeptit, tetrapeptit ) và cuối cùng là -amino axit

+ Phản ứng màu biure: là phản ứng của peptit và protein (có từ 2 liên kết peptit

CO-NH trở lên) tác dụng với Cu(OH)2  màu tím

 Ngoài ra protein còn dễ bị đông tụ khi đun nóng

 Luyện tập: + Viết cấu tạo một số peptit, đipeptit, tripeptit

+ Viết phương trình hóa học của phản ứng thủy phân các peptit vừa viết;

+ Tính số mắt xích -amino axit trong một phân tử peptit hoặc protein

Trọng tâm:

 Đặc điểm cấu tạo phân tử của peptit và protein

 Tính chất hóa học của peptit và protein: phản ứng thủy phân; phản ứng màu biure

2.2 Phân loại và xây dựng phương pháp giải bài tập hóa học phần peptit

2.2.1 Phân loại

2.2.1.1 Bài tập về đồng phân của peptit

Mỗi peptit được đặc trưng bởi số lượng, bản chất, trình tự sắp xếp các gốc aminoaxit trong phân tử Khi hiểu được vấn đề này, HS sẽ nắm được dạng toán tìm đồng phân của peptit Có thể gặp các bài tập về đồng phân của peptit dưới các dạng:

- Tìm đồng phân của peptit khi biết sản phẩm của phản ứng thuỷ phân (hoàn toàn hoặc không hoàn toàn) peptit đó

Ví dụ: Thuỷ phân hoàn toàn 1 mol tetrapeptit X thu được 1 mol Gly, 2 mol Ala và 1 mol

Val Tìm số đồng phân cấu tạo của X

Giải: Phân tử X có 1 gốc Gly, 2 gốc Ala và 1 gốc Val Mỗi cách sắp xếp khác nhau của các

gốc này cho 1 đồng phân peptit

Học sinh có thể liệt kê các peptit thoả mãn, hoặc tích hợp toán tổ hợp để tìm ra số lượng đồng phân peptit là 18 đồng phân

- Tìm số CTCT của các peptit thoả mãn điều kiện cho trước từ peptit ban đầu

Ví dụ: Bradikinin có tác dụng làm giảm huyết áp, đó là một nonapeptit có công thức là

Arg - Pro - Pro - Gly - Phe - Ser -Pro -Phe -Arg Khi thủy phân không hoàn toàn peptit này có thể thu được bao nhiêu tri peptit mà thành phần có chứa phenyl alanin (Phe)

Để giải quyết được vấn đề trong bài tập, HS phải nắm được tính chất “bảo toàn thứ tự liên kết các gốc aminoaxit” trong peptit ban đầu Từ đó xác định được có 5 tripeptit thoả mãn gồm Pro - Gly - Phe, Gly - Phe - Ser, Phe - Ser - Pro, Ser - Pro - Phe, Pro - Phe - Arg

- Tìm số peptit có thể tạo ra từ tập hợp các aminoaxit cho trước Với dạng này, học sinh nắm được phản ứng thuỷ phân giữa các aminoaxit ban đầu có thể xảy ra ngẫu nhiên (nếu bài toán không kèm điều kiện), hoặc theo một hướng cho sẵn (nếu kèm điều kiện cho trước)

Ví dụ: Từ hỗn hợp 3 aminoaxit là glyxin, alanin, valin, có thể tạo ra tối đa bao nhiêu

tripeptit mà khi thuỷ phân hoàn toàn thu được hỗn hợp có cả 3 aminoaxit trên?

Giải: Liệt kê được 6 tripeptit gồm Gly-Ala-Val, Gly-Val-Ala, Ala-Val-Gly, Ala-Gly-Val,

Val-Gly-Ala, Val-Ala-Gly

Để giải nhanh, có thể tích hợp toán tổ hợp để tính

2.2.1.2 Bài tập thủy phân peptit

Peptit có thể bị thuỷ phân hoàn toàn hoặc không hoàn toàn Phản ứng thuỷ phân có thể xảy ra nhờ xúc tác, có thể xảy ra trong môi trường axit hoặc trong môi trường kiềm Từ đó,

có thể chia bài tập thuỷ phân peptit thành các kiểu cụ thể hơn :

- Bài tập thuỷ phân không hoàn toàn: xác định CTCT peptit ban đầu (đã nói dạng 1), xác định loại peptit (số gốc aminoaxit, số liên kết peptit), tính khối lượng peptit ban đầu hoặc khối lượng sản phẩm…

Ví dụ 1: Thủy phân hết m gam tetrapeptit Gly-Gly-Gly-Gly (mạch hở) thu được hỗn hợp gồm 30 gam Gly; 21,12 gam Gly-Gly và 15,12 gam Gly-Gly-Gly Giá trị của m là

Hướng dẫn giải:

Tính số mol: nGly 0, 4 mol ; n(Gly)2 0,16 mol ; n(Gly)3 0, 08 mol

Phản ứng thủy phân: (Gly)4 + H2O  (Gly)3 + (Gly)2 + Gly

Bảo toàn gốc Gly:

Ví dụ 2: Cho 24,36 gam tripeptit mạch hở Gly-Ala-Gly tác dụng với lượng dung dịch HCl vừa đủ, sau phản ứng thu được dung dịch Y chứa m gam muối Giá trị m là:

A 37,50 gam B 41,82 gam C 38,45 gam D 40,42 gam

Hướng dẫn giải

Hướng tư duy 1: Tính theo PTHH, tìm khối lượng từng chất

- Phương trình:

(Gly)2Ala + 3HCl + 2H2O  2ClH3N-CH2-COOH + ClH3N-CH(CH3)-COOH mol : 0,12 0,24 0,12

 mY 2mGlyClmAlaCl 0,12.(111,5.2 125,5)  41,82 gam

Hướng tư duy 2: Bảo toàn khối lượng

Ví dụ 3: Thủy phân hoàn toàn m gam đipeptit Gly-Ala (mạch hở) bằng dung dịch KOH vừa

đủ, thu được dung dịch X Cô cạn toàn bộ dung dịch X thu được 2,4 gam muối khan Giá trị của m là

 mX mGlyKmAlaK 113x 127x 2, 4 x 0, 01 mol

Vậy mpeptit 0, 01.146 1, 46 gam

Hướng tư duy 2: Bảo toàn khối lượng

- Ta có:

2 2

KOH peptit BTKL

Y peptit KOH H O peptit H O 2,4

56x.2 18x 146x

2.2.1.3 Bài tập đốt cháy peptit

Peptit cháy hoàn toàn tạo thành CO2, H2O và N2 Bài tập đốt cháy peptit có thể ở mức

độ đơn giản hoặc phức tạp, có thể chỉ có phản ứng cháy hoặc kèm theo các phản ứng khác như sục CO2 vào nước vôi trong, đốt cháy kết hợp với thuỷ phân

Ví dụ 1: Một α-aminoaxit có công thức phân tử là C2H5NO2 Khi đốt cháy 0,1 mol

oligopeptit X tạo nên từ α-aminoaxit đó thì thu được 12,6 gam nước Vậy X là

Ví dụ 2: Đipeptit mạch hở X và tripeptit mạch hở Y đều được tạo nên từ một aminoaxit

(no, mạch hở, trong phân tử chứa một nhóm –NH2 và một nhóm –COOH) Đốt cháy hoàn

toàn 0,1 mol Y, thu được tổng khối lượng CO2 và H2O bằng 54,9 gam Đốt cháy hoàn toàn

0,2 mol X, sản phẩm thu được cho lội từ từ qua nước vôi trong dư, tạo ra m gam kết tủa Giá trị của m là

Vậy mCaCO3 1, 2.100 120 gam

2.2.1.4 Bài tập tổng hợp về peptit và các hợp chất hữu cơ khác

Có thể gặp bài tập tổng hợp peptit dạng phối hợp vừa có phản ứng thuỷ phân, vừa có phản ứng cháy, dạng hỗn hợp vừa peptit vừa aminoaxit hoặc amin, có thể là hỗn hợp peptit

và este, axit cacboxylic hay ancol, hoặc bài tập este của aminoaxit với peptit…

Ví dụ : Đun nóng 0,4 mol hỗn hợp E gồm đipeptit X , tripeptit Y và tetrapeptit Z đều mạch

hở bằng lượng vừa đủ dung dịch NaOH, thu được dung dịch chứa 0,5 mol muối của glyxin

và 0,4 mol muối của alanin và 0,2 mol muối của valin Mặt khác đốt cháy m gam E trong O2

vừa đủ thu được hỗn hợp CO2, H2O và N2, trong đó tổng khối lượng của CO2 và nước là 78,28 gam Giá trị m gần nhất với

A 50 B 40 C 45 D 35.

Hướng dẫn giải :

Đặt công thức tổng quát của E là: CnH2n+2 -x NxOx +1

Bảo toàn N ta có: Số mol Ntrong E= Số mol Ntrong các muối

 0,4.x = 0,5 + 0,4 + 0,2 x = 2,75

Bảo toàn nguyên tố C ta có: 0,4.n= 0,5.2 + 0,4.3 + 0,2.5 n= 8

Phương trình phản ứng đốt cháy như sau

CnH2n+2 -x NxOx +1 + (3 1,5

2

) O2  nCO2 + (n +1 - 0,5x) H2O + 0,5x N2

Cứ (14n + 18 + 29x) = 209,75 tạo ra (62n +18 - 9x) = 489,25 gam (CO2 và H2O)

Theo bài ra m gam E  78,28 gam

 m = 33,56  Đáp án D

2.2.2 Phương pháp giải bài tập hóa học peptit - protein

2.2.2.1 Tìm CTCT của các peptit ở mức độ đơn giản

Để giải quyết được loại bài tập này, HS cần nắm rõ một số kiến thức cơ bản sau:

- Liên kết của nhóm –CO– với nhóm –NH– giữa hai đơn vị  - amino axit được gọi là

liên kết peptit

- Vậy peptit là những hợp chất chứa từ 2 đến 50 gốc  - amino axit liên kết với nhau bằng liên kết peptit

- Các peptit được chia làm 2 loại :

+ Oligopeptit gồm các peptit có từ 2 đến 10 gốc  - amino axit và được gọi tương ứng

là đipeptit, tripeptit, đecapeptit

+ Polipeptit gồm các peptit có từ 11 đến 50 gốc  - amino axit Popipeptit là cơ sở tạo

nên protein

- Phân tử peptit hợp thành từ các gốc  - amino axit nối với nhau bởi liên kết peptit theo một trật tự nhất định: amino axit đầu N còn nhóm –NH2, amino axit đầu C còn nhóm –COOH

- Tên gọi của peptit được quy định bằng cách ghép các tên gốc aminoaxit liên tục từ đầu N và kết thúc bằng tên của aminoaxit đầu C (ở VD trên : glyxylalanin) hoặc ghép tên viết tắt của các aminoaxit từ đầu N đến đầu C (cách này phổ biến hơn ; VD : Gly - Ala) Đa

số trong các bài tập, người ta cũng đồng nhất tên gọi với CTCT của peptit

- Bảng các aminoaxit thường gặp :

Công thức Tên thay thế Tên bán hệ thống Tên

thường

Tên viết tắt

M

H 2 N–CH 2 –COOH axit 2-aminoetanoic Axit - aminoaxetic Glyxin Gly 75

H 2 N–CH(CH 3)–COOH Axit 2 - aminopropanoic Axit 2 -

aminopropanoic Alanin Ala 89

(CH 3 ) 2 -CH-CH(NH 2 )-COOH Axit 2amino 3

-metylbutanoic

Axit  - aminoisovaleric Valin Val 117

H 2 N – (CH 2 ) 4 – CH(NH 2 ) –

COOH

Axit 2,6 - điaminohexanoic

Ví dụ 2: Thuỷ phân hoàn toàn 1 mol pentapeptit X, thu được 2 mol gl yxin (Gly), 1 mol

alanin (Ala), 1 mol valin (Val) và 1 mol Phenylalanin (Phe) Thuỷ phân không hoàn toàn

X thu được đipeptit Val-Phe và tripeptit Ala-Val nhưng không thu được đipeptit Gly Chất X có công thức là

Hướng dẫn giải: Với dạng bài tập xác định CTCT từ sản phẩm của phản ứng thuỷ phân,

cần nắm được rằng, phản ứng thuỷ phân có thể phân cắt một hay một số liên kết nào dó trong chuỗi peptit, các gốc aminoaxit trong các chuỗi peptit chứa các liên kết peptit chưa

bị phân cắt vẫn sắp xếp theo đúng thứ tự như trong chuỗi peptit ban đầu Số mắt xích mỗi loại đều được bảo toàn Khi thực hiện “ghép” các thành phần sau thuỷ phân để tìm peptit ban đầu, chúng ta sẽ lấy thành phần có mạch dài nhất trước, rồi “ghép’’ các thành phần khác liên quan

Ở ví dụ 2, dễ thấy X chứa 1 gốc Val, 1 gốc Ala, 1 gốc Phe và 2 gốc Gly, để tìm X, ta giữ nguyên Gly-Ala-Val, do sản phẩm có Val-Phe nên Phe liên kết sau Val => được Gly-Ala-Val-Phe Vì không thu được Gly - Gly nên gốc Gly còn lại liên kết sau Phe => Đáp

án C

Học sinh có thể mắc sai lầm: Ghép 2 gốc bất kỳ trong chuỗi với Phe => chưa hiểu

bản chất của phản ứng thuỷ phân peptit

Ví dụ 3: Thuỷ phân peptit Gly - Ala - Val - Gly - Ala - Phe có thể thu được tối đa bao

nhiêu đipeptit chứa Gly?

A 4 B 2 C 3 D 5

Hướng dẫn giải: Khi thuỷ phân, thứ tự liên kết của các gốc aminoaxit (nếu chưa bị phân

cắt) sẽ giữ nguyên Vì vậy, có thể lấy các peptit thoả mãn yêu cầu của bài toán (cần chú ý

có thể trùng nhau) Ở ví dụ này, ta thấy có Gly-Ala, Val-Gly, Gly-Ala (trùng)

=> đáp án B

Sai lầm của học sinh: không để ý đến sự trùng nhau=> đáp án C (sai); ghép bất kỳ 2

gốc trong đó có Gly (chưa hiểu bản chất vấn đề)

Ví dụ 4: Một đipeptit mạch hở X có CTPT là C6H12N2O3 Số đồng phân cấu tạo của X là

A 3 B 4 C 5 D 6

Hướng dẫn giải: Vì X là đipeptit nên X tạo ra từ 2 gốc -aminoaxit, phân biệt với nhau

bởi trình tự sắp xếp Vậy có 5 đipeptit thoả mãn là

H2N - CH2 - CO - HN - CH(C2H5) - COOH;

H2N - CH2 - CO - HN - C(CH3)2-COOH

H2N - CH(C2H5) - CO - HN - CH2 - COOH ;

H2N - C(CH3)2-CO - HN - CH2 - COOH

H2N - CH(CH3) - CO - HN - CH(CH3) - COOH

Sai lầm của học sinh: 1 Ghép C4-C2 và bỏ qua C2-C4

2 Không để ý đến aminoaxit phải là -aminoaxit;

3 Tính C4 thiếu đồng phân mạch có nhánh…

Bài tập tự luyện

Câu 1: Cho peptit:

Tên gọi của peptit trên là

A Val–Gly–Ala B Ala–Gly–Val C Val–Ala–Gly D Gly–Ala–Val

Câu 2: Thủy phân không hoàn toàn tripeptit X mạch hở, thu được sản phẩm gồm Gly, Ala, Ala-Gly, Gly-Ala Tripeptit X là

A Ala-Ala-Gly B Gly-Gly-Ala C Ala-Gly-Gly D Gly-Ala-Gly

Câu 3: Một đipeptit có khối lượng mol bằng 146 Đipeptit đó là:

Câu 4: Thủy phân hoàn toàn 1 mol pentapeptit A thì thu được 3 mol glyxin, 1 mol alanin

và 1 mol valin Khi thủy phân không hoàn toàn A thì trong hỗn hợp sản phẩm thấy có các đipeptit Ala-Gly, Gly-Ala và tripeptit Gly-Gly-Val Vậy trật tự cấu tạo các amino axit trong pentapeptit A là

Câu 5: Thuỷ phân không hoàn toàn tetrapeptit (X), ngoài các α- amino axit còn thu được

các đipetit: Gly-Ala; Phe-Va; Ala-Phe Cấu tạo nào sau đây là đúng của X?

C Gly-Ala-Val-Phe D Gly-Ala-Phe–Val

Câu 6: Khi thủy phân hoàn toàn 1 peptit ta thu được các aminoaxit X,Y,Z,E,F Còn khi

thủy phân một phần thì thu được các đi – và tripeptit XE, ZY, EZ, YF , EZY Hãy lựa chọn thứ tự đúng của các aminoaxit tạo thành peptit cho trên?

Câu 7: Khi thủy phân một octanpetit X có công thức cấu tạo là

Gly-Phe-Tyr-Lys-Gly-Phe-Tyr thì thu được bao nhiêu tripeptit có chứa Gly?

Câu 8: Trong hợp chất sau đây có mấy liên kết peptit?

H2N-CH2-CO-NH-CH(CH3)-CO-NH(C6H5)-CH-CO-NH-CH2-CH2-CO-HN-CH2-COOH

2.2.2.2 Tích hợp toán học tổ hợp để tìm số đồng phân peptit

Với dạng này, chúng ta có thể tưởng tượng như bài toán cho các số có 1 chữ số khác 0, yêu cầu tìm số cách sắp xếp các số cho trước đó thành một số có nhiều chữ số hơn, thoả mãn một yêu cầu nào đó Kiến thức cần nắm vững ở đây là mỗi peptit được đặc trưng bởi bản chất các aminoaxit (được tạo ra từ loại aminoaxit nào), số lượng aminoaxit (bao nhiêu loại, mỗi loại bao nhiêu gốc), trình tự liên kết của các aminoaxit trong chuỗi peptit

Ví dụ 1: Có bao nhiêu đipeptit mà khi thuỷ phân hoàn toàn tạo hỗn hợp glyxin và alanin?

A 1 B 2 C 3 D 4

Giải : HS có thể dùng phương pháp liệt kê được 2 peptit thoả mãn là Gly - Ala và Ala - Gly

Tuy nhiên, một cách khác, sử dụng toán tổ hợp, số đipeptit thoả mãn là 2! = 2

Phương pháp liệt kê chỉ thích hợp với những bài tập đơn giản, khi mức độ phức tạp của bài tập tăng lên thì rõ ràng, liệt kê không còn hiệu quả nữa