Tuyển chọn, xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập bồi dưỡng học sinh giỏi phần hóa cơ sở ở trường trung học phổ thông luận văn thạc sỹ hóa học

Đối với giáo viên Trung học phổ thông, họ thực sự thiếu một tài liệu chuyên về hướng dẫn cách phát hiện học sinh giỏi môn hóa học và hệ thống bài tập dành cho việc bồi dưỡng học sinh giỏ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

TRẦN VĂN HÂN

TUYỂN CHỌN, XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI PHẦN HÓA CƠ SỞ Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC

PHỔ THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

VINH - 2012

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

TRẦN VĂN HÂN

TUYỂN CHỌN, XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI PHẦN HÓA CƠ SỞ Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC

PHỔ THÔNG

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

Mã số: 60.14.10

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học:

PGS.TS NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG

VINH - 2012

LỜI CẢM ƠN

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

- Thầy giáo PGS.TS Nguyễn Xuân Trường – ĐHQG Hà Nội đã giao đề tài,

tận tình hướng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi nghiên cứu và hoàn thành luận văn này

- Cô giáo PGS.TS Nguyễn Thị Sửu và thầy giáo PGS.TS Cao Cự Giác 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 hoàn thành luận văn này

Tôi cũng xin cảm ơn tất cả những người thân trong gia đình, lãnh đạo, giáo viên

và học sinh các trường thực nghiệm, bạn bè, đồng nghiệp đã động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn này

Đồng Tháp, tháng 10 năm 2012

Trần Văn Hân

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 4

3 Nhiệm vụ của đề tài 4

4 Giả thuyết khoa học 4

5 Khách thể và đối tượng nghiên cứu 5

6 Phương pháp nghiên cứu 5

6.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 5

6.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn 5

6.3 Thực nghiệm sư phạm 5

7 Những đóng góp của đề tài 5

Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI VÀ BÀI TẬP HÓA HỌC 7

1.1 Học sinh giỏi và việc bồi dưỡng học sinh giỏi ở THPT 7

1.1.1 Quan niệm về bồi dưỡng HSG ở một số nước phát triển 7

1.1.2 Tầm quan trọng của việc bồi dưỡng HSG 9

1.1.3 Một số biện pháp bồi dưỡng HSG hóa học ở THPT 9

1.2 Bài tập hoá học 13

1.2.1 Khái niệm bài tập hoá học 13

1.2.2 Phân loại bài tập hóa học 14

1.2.3 Tác dụng của bài tập hoá học 14

1.2.4 Quá trình giải bài tập hóa học 15

1.2.5 Quan hệ giữa bài tập hóa học và việc phát triển tư duy cho học sinh 17

1.2.6 Xu hướng phát triển của bài tập hóa học 21

1.3 Thực trạng việc bồi dưỡng HSG hoá học ở THPT hiện nay 22

1.3.1 Thuận lợi 22

1.3.2 Khó khăn 23

1.4 Kết quả thi HSG tỉnh môn hóa học lớp 12 năm học 2011–2012 của một số trường THPT tỉnh Đồng Tháp 23

Chương 2: HỆ THỐNG BÀI TẬP PHẦN HÓA CƠ SỞ DÙNG BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI 25

2.1 Cấu tạo nguyên tử 25

2.1.1 Bài tập tự luận 25

2.1.2 Bài tập trắc nghiệm khách quan 34

2.2 Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học và Định luật tuần hoàn 38

2.2.1 Bài tập tự luận 38

2.2.2 Bài tập trắc nghiệm khách quan 46

2.3 Liên kêt hóa học 49

2.3.1 Bài tập tự luận 49

2.3.2 Bài tập trắc nghiệm khách quan 59

2.4 Phản ứng hóa học 62

2.4.1 Bài tập tự luận 62

2.4.2 Bài tập trắc nghiệm 73

2.5 Tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học 79

2.5.1 Bài tập tự luận 79

2.5.2 Bài tập trắc nghiệm 84

2.6 Sự điện li 88

2.6.1 Bài tập tự luận 88

2.6.2 Bài tập trắc nghiệm khách quan 97

Chương 3: THỰC NGHỊÊM SƯ PHẠM 102

3 1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm 102

3.2 Nhịêm vụ của thực nghiệm sư phạm 102

3.3 Nội dung thực nghiệm sư phạm 102

3.4 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 102

3.4.1 Chọn mẫu thực nghiệm 102

3.4.2 Kiểm tra mẫu trước thực nghiệm 103

3.4.3 Chọn giáo viên dạy thực nghiệm 104

3.4.4 Tiến hành thực nghiệm sư phạm 104

3.5 Kết quả thực nghiệm sư phạm 104

3.5.1 Kết quả kiểm tra trước thực nghiệm 104

3.5.2 Kết quả kiểm tra sau thực nghiệm 105

Tiểu kết chương 3 109

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 110

TÀI LIỆU THAM KHẢO 111

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Trong mọi thời đại, tri thức luôn là nền tảng của sự tiến bộ xã hội, đội ngũ trí thức

là lực lượng nòng cốt sáng tạo và truyền bá tri thức Ngày nay, cùng với sự phát triển nhanh chóng của cách mạng khoa học và công nghệ hiện đại, đội ngũ tri thức trở thành nguồn lực đặc biệt quan trọng, tạo nên sức mạnh của mỗi quốc gia trong chiến lược phát triển Chuyển động của mỗi đất nước phụ thuộc lớn vào trí tuệ và bản lĩnh của tầng lớp trí thức Để hướng tới một nền kinh tế phát triển, một xã hội dân chủ, văn minh và tích lũy được những giá trị tốt đẹp cho cuộc sống thì việc đào tạo, sử dụng nhân tài cho việc chấn hưng đất nước cần được coi là một trong những nhân tố tích cực nhất

Nói về trí thức, có nhiều khái niệm khác nhau Tổng hợp từ nhiều khái niệm đó, Nghị Nghị quyết số 27 - NQ/TW "Về xây dựng đội ngũ trí thức trong thời kỳ đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước" khẳng định: “Trí thức là những người lao động trí óc, có trình độ học vấn cao về lĩnh vực chuyên môn nhất định, có năng lực tư duy độc lập, sáng tạo, truyền bá và làm giàu tri thức, tạo ra những sản phẩm tinh thần

và vật chất có giá trị đối với xã hội” Đội ngũ trí thức không chỉ có trình độ học vấn, chuyên môn cao, mà còn là những người quan tâm và có chính kiến trước những vấn

đề chính trị - xã hội của thời cuộc Đặc trưng nổi bật nhất của khái niệm trí thức là lao động trí óc và có tính sáng tạo Kiểu lao động trí óc và sáng tạo ấy đặt ra đòi hỏi cao về tính độc lập của người trí thức trong tư duy, vận dụng kiến thức và kinh nghiệm đã được tích lũy cũng như năng lực chuyên môn nghề nghiệp để tìm ra biện pháp tối ưu giải quyết công việc Tầng lớp trí thức là bộ phận rất nhạy cảm, có uy tín lớn cũng như tầm ảnh hưởng rộng trong xã hội; là những người có điều kiện thuận lợi trong việc tiếp nhận sớm nhất, nhiều nhất, nhanh nhất những thông tin xã hội

Trong Nghị quyết hội nghị lần thứ bảy ban chấp hành Trung Ương khoá X về xây dựng đội ngũ trí thức trong thời kì đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước có ghi rõ mục tiêu : „Đến năm 2020, xây dựng đội ngũ tri thức lớn mạnh, đạt chất lượng cao, số lượng và cơ cấu hợp lý, đáp ứng yêu cầu phát triển đất nước, từng bước tiến lên

ngang tầm với trình độ của trí thức các nước tiên tiến trong khu vực và thế giới” Trong quan điểm chỉ đạo có chỉ rõ :

- Trên cở sở đảm bảo chất lượng đào tạo đại trà, xây dựng cơ chế, chính sách thực hiện có hiệu quả đào tạo tài năng nhằm nâng cao chất lượng đội ngũ trí thức và phát triển nhân tài cho đất nước

- Áp dụng chính sách định kỳ và cơ chế đảm bảo chất lượng bồi dưỡng, đào tạo lại chuyên môn cho đội ngũ trí thức; khuyến khích trí thức thường xuyên nâng cao trình độ chuyên môn, nghiệp vụ, đáp ứng kịp thời đòi hỏi của thực tiễn.”

Từ mục tiêu của Nghị quyết hội nghị lần thứ bảy ban chấp hành TW khoá X, có thể khẳng định : ‟‟Nâng cao dân trí - Đào tạo nhân lực – Bồi dưỡng nhân tài” luôn là nhiệm vụ trung tâm của ngành Giáo dục và Đào tạo Trong đó, việc phát hiện và bồi dưỡng những học sinh có năng khiếu về các môn học ở bậc học phổ thông chính là bước khởi đầu quan trọng để góp phần đào tạo các em thành những người đi đầu trong các lĩnh vực của khoa học và đời sống Chính vì vậy nên công tác bồi dưỡng học sinh giỏi đã trở thành nhiệm vụ quan trọng, là công tác mũi nhọn của mỗi nhà trường, của mỗi giáo viên Việc phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi hóa nằm trong nhiệm vụ phát hiện, bồi dưỡng nhân tài chung của giáo dục phổ thông và là nhiệm vụ quan trọng, thường xuyên của mỗi giáo viên giảng dạy bộ môn hoá học

Bên cạnh đó, hiện nay, số lượng và chất lượng học sinh giỏi luôn là một trong những thước đo để đánh giá chất lượng dạy học của mỗi giáo viên nói riêng và công tác thi đua dạy và học trong các nhà trường nói chung

Qua thăm dò từ bạn bè đồng nghiệp và qua các báo cáo tổng kết của ngành Giáo dục cho thấy việc tập trung nâng cao chất lượng học sinh giỏi trong các nhà trường là một việc làm thiết thực để đào tạo bồi dưỡng nhân tài cho đất nước Tuy vậy giáo viên hiện nay còn nhiều bất cập để thực hiện được mục tiêu đó Trong thực tế, nhiều giáo viên đang gặp khó khăn trong công tác nâng cao hiệu quả bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hoá học ở trường THPT mà hạt nhân của khó khăn cần tháo gỡ là công tác sưu tầm, chọn lọc, xây dựng hệ thống bài tập, phương pháp sử dụng hệ thống bài tập hoá học

như thế nào để trực tiếp nâng cao chất lượng học sinh giỏi bộ môn hoá học trong trường THPT

Trong quá trình dạy học, việc phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học còn nhiều hạn chế và khó khăn Giáo viên chưa có kinh nghiệm trong việc phát hiện học sinh có năng khiếu trong việc học bộ môn, chưa có sự định hướng đúng đắn cho các

em để các em có thêm niềm đam mê trong việc học môn hóa học Bản thân giáo viên còn chưa định hướng được phẩm chất và năng lực cần có cho một học sinh giỏi là gì Cần làm những gì để góp phần hình thành những phẩm chất và năng lực đó cho học sinh, Một điều rất quan trọng và có thể nói là mang tính quyết định cho chất lượng của việc bồi dưỡng học sinh giỏi đó là nhiều giáo viên còn chưa làm chủ được nội dung kiến thức cần truyền đạt, giáo viên còn mơ hồ về các dạng bài, độ khó của kiến thức để tiến hành bồi dưỡng cho các em một cách có hệ thống và logic Đối với giáo viên Trung học phổ thông, họ thực sự thiếu một tài liệu chuyên về hướng dẫn cách phát hiện học sinh giỏi môn hóa học và hệ thống bài tập dành cho việc bồi dưỡng học sinh giỏi

Hoá học là một môn khoa học gắn giữa lý thuyết và thực nghiệm, khi người giáo viên trong quá trình giảng dạy bộ môn mà tạo được những định hướng tốt cho học sinh, giúp các em có niềm đam mê, sự say sưa học tập và nghiên cứu cả hóa học lý thuyết lẫn hóa học ứng dụng và thực nghiệm, các em sẽ trở thành những học sinh giỏi hóa học

và trong tương lai các em sẽ trở thành những nhân tài mang lại nhiều thành công trên con đường khoa học cho đất nước

Từ tất cả các lý do trên đã thôi thúc tôi quyết định lựa chọn đề tài : “Tuyển chọn, xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập bồi dưỡng học sinh giỏi phần hóa cơ sở ở trường Trung học phổ thông”

2 Mục đích nghiên cứu

Đề xuất một số hướng sử dụng bài tập hóa học trong quá trình bồi dưỡng học sinh giỏi nhằm phát hiện, hình thành một số phẩm chất và rèn luyện năng lực tư duy cần có của học sinh giỏi, đồng thời đề xuất một hệ thống bài tập dùng cho việc phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi phần hóa cơ sở ở trường THPT

3 Nhiệm vụ của đề tài

- Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn về việc bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ở trường THPT Nêu lên được những cơ sở lý luận của vấn đề phát triển tư duy, các phương pháp tư duy, các thao tác tư duy cần được sử dụng trong quá trình bồi dưỡng học sinh giỏi môn hóa học

- Nghiên cứu nội dung kiến thức và hệ thống bài tập nhằm rèn luyện tư duy cho học sinh giỏi môn hóa học ở trường THPT

- Đề xuất một số hướng sử dụng các bài tập hóa học nhằm hình thành một số phẩm chất và rèn luyện được năng lực tư duy cần có cho học sinh giỏi hóa học ở trường THPT

- Tuyển chọn và xây dựng hệ thống bài tập hoá học phần cơ sở nhằm phát hiện năng lực tư duy của những học sinh có khả năng trở thành học sinh giỏi hóa học, một

số bài tập nhằm rèn luyện tư duy cho học sinh giỏi môn Hóa học ở trường THPT

- Thực nghiệm sư phạm đối với hướng sử dụng và hệ thống bài tập nhằm phát hiện năng lực tư duy, hệ thống bài tập nhằm rèn luyện tư duy cho học sinh giỏi hóa học

ở một số trường THPT trong tỉnh Đồng Tháp

- Đối chiếu kết quả thực nghiệm với kết quả điều tra ban đầu và rút ra kết luận về khả năng ứng dụng của các nội dung đề xuất

4 Giả thuyết khoa học

Nếu nghiên cứu để có phương pháp sử dụng hệ thống bài tập một cách hiệu quả

và có được hệ thống bài tập hóa học có chất lượng tốt thì sẽ góp phần hình thành một

số phẩm chất và rèn luyện được năng lực tư duy cần có cho học sinh giỏi hóa học ở trường THPT

5 Khách thể và đối tượng nghiên cứu

- Khách thể nghiên cứu : Công tác bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ở trường THPT

- Đối tượng nghiên cứu : Việc sử dụng bài tập hóa học trong bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học phần cơ sở ở trường THPT

6 Phương pháp nghiên cứu

6.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

- Phân tích và tổng hợp một số vấn đề lý luận về bồi dưỡng học sinh giỏi

- Phân tích và tổng hợp lý thuyết về bài tập hóa học dùng cho việc bồi dưỡng học sinh giỏi

- Làm việc với các tài liệu có liên quan đến đề tài

6.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

- Điều tra cơ bản năng lực tư duy của học sinh

- Phân tích tình hình thực tế trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi hóa ở trường THPT

- Đúc kết một số kinh nghiệm của bản thân và của giáo viên tại tỉnh Đồng Tháp

- Trao đổi kinh nghiệm với giáo viên hóa học một số tỉnh bạn

- Đề xuất biện pháp tích cực trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi

- Đề xuất một hệ thống bài tập nhằm phát hiện được học sinh giỏi, hình thành một số phẩm chất và rèn luyện năng lực tư duy trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi phần hóa cơ sở ở trường THPT

Đề tài đã góp phần xây dựng được hệ thống các dạng bài tập phần hóa cơ sở tương đối phù hợp với yêu cầu và mục đích bồi dưỡng HSG hoá học ở trường phổ thông trong giai đoạn hiện nay

Về mặt thực tiễn

- Xây dựng được hệ thống bài tập phần hóa cơ sở dùng bồi dưỡng HSG hoá học

- Giúp cho học sinh và giáo viên có thêm tư liệu bổ ích trong học tập và trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi

Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC BỒI DƯỠNG HỌC

SINH GIỎI VÀ BÀI TẬP HÓA HỌC 1.1 Học sinh giỏi và việc bồi dưỡng học sinh giỏi ở THPT

1.1.1 Quan niệm về bồi dưỡng HSG ở một số nước phát triển

Trên thế giới, việc phát hiện và bồi dưỡng HSG đã có rất lâu Ở Trung Quốc, từ đời nhà Đường những trẻ em có tài đặc biệt được mời đến sân Rồng để học tập và được giáo dục bằng những hình thức đặc biệt

Trong tác phẩm phương Tây, Plato cũng đã nêu lên các hình thức giáo dục đặc biệt cho HSG Ở châu Âu, trong suốt thời Phục hưng, những người có tài năng về nghệ thuật, kiến trúc, văn học…đều được nhà nước và các tổ chức cá nhân bảo trợ, giúp đỡ

Nước Mỹ mãi đến thế kỷ 19 mới chú ý tới vấn đề giáo dục học sinh giỏi và tài năng Đầu tiên là hình thức giáo dục linh hoạt tại trường St.Public Schools Louis (1868) cho phép những HSG học chương trình 6 năm trong vòng 4 năm, sau đó lần lượt các trường Woburn, Elizabeth, Cambridge Và trong suốt thể kỉ XX, HSG đã trở thành một vấn đề của nước Mỹ với hàng loạt các tổ chức, trung tâm nghiên cứu, bồi dưỡng HSG ra đời Nhiều bang của Mỹ có đạo luật về giáo dục HSG Luật bang Georgia còn đưa ra cả

một định nghĩa về HSG: “HSG là học sinh chứng minh được trí tuệ ở trình độ cao và có khả năng sáng tạo, thể hiện một động cơ học tập mãnh liệt và đạt xuất sắc trong lĩnh vực

lý thuyết, khoa học; người cần một sự giáo dục đặc biệt và sự phục vụ đặc biệt để đạt được trình độ tương ứng với năng lực của người đó”

Nước Anh thành lập cả một hàn lâm quốc gia dành cho HSG và tài năng trẻ, hiệp hội quốc gia dành cho HSG bên cạnh website hướng dẫn giáo viên dạy cho học sinh giỏi và học sinh tài năng (http://www.nc.uk.net/gt/)

Giáo dục phổ thông Hàn Quốc có một chương trình đặc biệt dành cho HSG nhằm giúp chính quyền phát hiện HS tài năng từ rất sớm Năm 1994 có khoảng 57/174

cơ sở giáo dục ở Hàn Quốc tổ chức chương trình đặc biệt dành cho HSG

Một trong những mục tiêu ưu tiên của viện quốc gia nghiên cứu giáo dục và đào

tạo Ấn Độ là phát hiện và bồi dưỡng học sinh tài năng

Như vậy, hầu hết các nước trên thế giới đều coi trọng vấn đề bồi dưỡng HSG và khẳng định cần có một chương trình giáo dục đặc biệt để phát triển và đáp ứng được tài năng của HSG Theo từ điển bách khoa Wikipedia thì có một số hình thức giáo dục HSG sau:

- Lớp riêng biệt (Separate dasses): HSG được rèn luyện trong một lớp hoặc một trường học riêng, thường gọi là lớp chuyên, lớp năng khiếu Những lớp hoặc trường chuyên này có nhiệm vụ hàng đầu là đáp ứng các đòi hỏi cho những HSG về lý thuyết

- Phương pháp Mong-te-xơ -ri (Montessori method): Trong một lớp, học sinh chia thành ba nhóm tuổi, nhà trường mang lại cho học sinh những cơ hội vượt lên so với các bạn cùng nhóm tuổi Phương pháp này đòi hỏi phải xây dựng được các mức độ khá tự do,

nó hết sức có lợi cho những HSG trong hình thức học tập với tốc độ cao

- Tăng gia tốc (Acceleration): Những học sinh xuất sắc xếp vào một lớp có trình

độ cao với nhiều tài liệu tương ứng với khả năng của mỗi học sinh Một số trường Đại học, Cao đẳng đề nghị hoàn thành chương trình nhanh hơn để học sinh có thể học bậc học trên sớm hơn

- Học lớp tách rời (Pull-out): Một phần thời gian học sinh theo học lớp học sinh giỏi, phần còn lại học lớp thường

- Làm giàu tri thức (Enrichment): Toàn bộ thời gian theo học lớp thường nhưng nhận tài liệu mở rộng để thử sức, tự học ở nhà

- Dạy ở nhà (Homeschooling)

- Trường mùa hè (summer school) bao gồm nhiều khóa học được tổ chức vào mùa hè

- Sở thích riêng (Hobby): Một số môn thể thao như cờ vua được tổ chức cho học sinh thử trí tuệ sau giờ học ở trường

Phần lớn các nước đều chú ý bồi dưỡng HSG từ tiểu học Cách thức tổ chức dạy cũng rất đa dạng: có nước tổ chức thành lớp, trường riêng… một số nước tổ chức dưới hình thức tự chọn hoặc khóa học mùa hè, một số nước khác do các trung tâm tư nhân hoặc các trường đại học đảm nhận…

1.1.2 Tầm quan trọng của việc bồi dưỡng HSG

Cũng như các nước trên thế giới, Việt Nam rất coi trọng vấn đề đào tạo và bồi dưỡng HSG trong chiến lược giáo dục phổ thông của mình Vào những năm đất nước còn chiến tranh gian khổ, chúng ta đã quan tâm đến vần đề này Năm 1962, kì thi chọn HSG toán và văn lớp 10 toàn miền bắc đã được tổ chức (được xem là kì thi chọn HSG quốc gia đầu tiên của nước ta) Và đến năm 1966, hệ thống trung học phổ thông chuyên được lập ra, bắt đầu với những lớp chuyên toán tại các trường đại học lớn về khoa học cơ bản Từ đó đến nay, hệ thống trường chuyên cùng với các trường trung học phổ thông không chuyên ở tất cả các tỉnh thành đã trở thành cái nôi bồi dưỡng biết bao thế hệ học sinh giỏi

Vì sao công tác bồi dưỡng HSG lại được nước ta cũng như các nước khác trên thế giới quan tâm nhiều đến vậy? Để các em đạt kết quả cao trong các kì thi quốc gia, quốc tế? Theo tôi, đây chưa phải là lí do để các nước phải coi trọng vấn đề này, lí do chính ở đây là

để nuôi dưỡng nguồn nhân tài tương lai cho đất nước “Nhân tài không phải là sản phẩm tự

phát mà phải được phát hiện và bồi dưỡng công phu Nhiều tài năng có thể mai một nếu không được phát hiện và sử dụng đúng lúc, đúng chỗ ” (Báo cáo chính trị của Ban chấp hành TW Đảng tại Đại hội VI năm 1996)

Như vậy, việc phát hiện sớm và tổ chức bồi dưỡng HSG đóng vai trò hết sức quan trọng trong sự phát triển xã hội tương lai

1.1.3 Một số biện pháp bồi dưỡng HSG hóa học ở THPT

1.1.3.1 Những phẩm chất và năng lực cần có của một HSG hoá học

Một số quan niệm về HSG hóa học

* Theo phó giáo sư Bùi Long Biên (ĐH Bách khoa): „„HSG hóa học phải là người nắm vững bản chất hiện tượng hóa học, nắm vững các kiến thức cơ bản đã được học, vận dụng tối ưu các kiến thức cơ bản đã được học để giải quyết một hay nhiều vấn đề mới (do chưa được học hoặc chưa thấy bao giờ) trong các kì thi đưa ra‟‟

* Theo phó PGS-TS Trần Thành Huế (ĐHSP Hà Nội): Nếu dựa vào kết quả bài thi

để đánh giá thì một học sinh giỏi hoá cần hội đủ các yếu tố sau đây :

- Có kiến thức cơ bản tốt, thể hiện nắm vững các khái niệm, định nghĩa, định luật, quy tắc đã được quy định trong chương trình, không thể hiện thiếu sót về công thức, phương trình hoá học

- Vận dụng sắc bén, có sáng tạo, đúng các kiến thức cơ bản

- Tiếp thu và dùng được ngay một số ít vấn đề mới do đầu bài đưa ra Những vấn đề mới này là những vấn đề chưa được cập nhật hoặc đã được đề cập đến mức độ nào đó trong chương trình hoá học phổ thông nhưng nhất thiết vấn đề đó phải liên hệ mật thiết với các nội dung chương trình

* Theo PGS-TS Cao Cự Giác (ĐH Vinh): Một học sinh giỏi hoá học phải là :

- Có kiến thức cơ bản tốt: Thể hiện nắm vững kiến thức cơ bản một cách sâu sắc, có hệ thống

- Có khả năng tư duy tốt và tính sáng tạo cao: Trình bày và giải quyết vấn đề một cách linh hoạt, rõ ràng, khoa học

- Có khả năng thực hành thí nghiệm tốt: Hoá học là khoa học vừa lí thuyết vừa thực nghiệm do đó không thể tách rời lí thuyết với thực nghiệm, phải biết cách vận dụng lí thuyết để điều khiển thực nghiệm và từ thực nghiệm kiểm tra các vấn đề của lí thuyết, hoàn thiện lí thuyết cao hơn

Những phẩm chất và năng lực cần có của một HSG hóa học

Những phẩm chất và năng lực cần có của học sinh giỏi là những vấn đề rộng lớn

và có thể có nhiều ý kiến khác nhau, tuỳ thuộc vào quan điểm tiếp cận Đặt trong phạm vi xem xét với học sinh các trường Trung học phổ thông không chuyên, theo chúng tôi, những phẩm chất và năng lực cần có của một học sinh giỏi hóa học ở phổ

thông trong giai đoạn hiện nay bao gồm:

- Có kiến thức hóa học cơ bản vững vàng, sâu sắc, có hệ thống Để có được phẩm chất này đòi hỏi học sinh phải có năng lực tiếp thu kiến thức, tức là có khả năng nhận thức vấn đề nhanh, rõ ràng; có ý thức tự bổ sung, hoàn thiện kiến thức

- Có trình độ tư duy hóa học phát triển Tức là biết phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, có khả năng sử dụng phương pháp phán đoán như qui nạp, diễn dịch,

loại suy Để có được nhưng phẩm chất này đòi hỏi người học sinh phải có năng lực suy luận logic, năng lực kiểm chứng, năng lực diễn đạt…

- Có khả năng quan sát, nhận thức, nhận xét các hiện tượng tự nhiên Phẩm chất này được hình thành từ năng lực quan sát sắc sảo, mô tả, giải thích hiện tượng các quá trình Hóa học; năng lực thực hành của học sinh

- Có khả năng vận dụng linh hoạt, mềm dẻo, sáng tạo kiến thức, kỹ năng đã có

để giải quyết các vấn đề, các tình huống Đây là phẩm chất cao nhất cần có ở một học sinh giỏi

1.1.3.2 Dấu hiệu nhận biết học sinh giỏi

Khả năng định hướng: Ý thức nhanh chóng và chính xác đối tượng cần lĩnh

hội, mục đích phải đạt được và những con đường tối ưu đạt được mục đích đó

Bề rộng: Có khả năng vận dụng nghiên cứu các đối tượng khác

Độ sâu: Nắm vững ngày càng sâu sắc hơn bản chất của sự vật, hiện tượng Tính linh hoạt: Nhạy bén trong việc vận dụng những tri thức và cách thức

hành động vào những tình huống khác nhau một cách sáng tạo

Tính mềm dẻo: Thể hiện ở hoạt động tư duy được tiến hành theo các hướng

xuôi và ngược chiều

Tính độc lập: Thể hiện ở chỗ tự mình phát hiện ra vấn đề, đề xuất cách giải

quyết và tự giải quyết được vấn đề

Tính khái quát: Khi giải quyết một loại vấn đề nào đó sẽ đưa ra được mô hình

khái quát, trên cơ sở đó để có thể vận dụng để giải quyết các vấn đề tương tự, cùng loại

1.1.3.4 Một số biện pháp bồi dưỡng HSG hoá học ở bậc THPT

a) Kích thích động cơ học tập của học sinh

Quá trình học tập tại lớp bồi dưỡng HSG thường rất vất vả và căng thẳng Các giáo viên dạy đội tuyển cần phải biết kích thích động cơ học tập của các em để các em

có thể vượt qua những khó khăn trong tiến trình học tập này Sau đây là một số biện pháp, các giáo viên có thể tham khảo:

- Tạo ra và duy trì không khí dạy học trong lớp nhằm tạo môi trường thuận lợi cho việc học tập và phát triển của học sinh

Trong môi trường đó, học sinh dễ dàng bộc lộ những hiểu biết của mình và sẵn sàng tham gia tích cực vào quá trình dạy học

- Giao các nhiệm vụ học tập phù hợp với khả năng của học sinh Bởi lẽ nếu nó quá

dễ thì sẽ dẫn đến sự nhàm chán, ngược lại nếu quá khó thì học sinh dễ nản lòng

- Xây dựng niềm tin và những kỳ vọng tích cực trong mỗi học sinh:

+ Bắt đầu công việc học tập, công việc nghiên cứu vừa sức đối với học sinh + Làm cho học sinh thấy mục tiêu học tập rõ ràng, cụ thể và có thể đạt tới được + Cho học sinh thấy rằng năng lực học tập của các em có thể được nâng cao hơn nữa nếu các em cố gắng

- Làm cho học sinh tự nhận thức được lợi ích, giá trị của việc được chọn vào đội tuyển học sinh giỏi

+ Việc học trong đội tuyển trở thành niềm vui, niềm vinh dự

+ Phương pháp học tập, khối lượng kiến thức thu được khi tham gia đội tuyển sẽ giúp các em học tốt môn hóa cũng như các môn học khác trên lớp

Hình thành động cơ học tập đúng đắn cho học sinh là cả một quá trình lâu dài Nó được hình thành dần trong quá trình học sinh ngày càng đi sâu chiếm lĩnh đối tượng học tập dưới sự tổ chức và điều khiển của giáo viên Vì vậy, giáo viên cần phải chú ý hình thành động cơ học tập cho học sinh ngay từ trên lớp Nếu trong dạy học, giáo viên luôn thành công trong việc tổ chức cho học sinh tự phát hiện ra những điều mới lạ, cách giải quyết thông minh các nhiệm vụ học tập, tạo ra được những ấn tượng tốt đẹp đối với việc học thì dần dần làm nảy sinh nhu cầu của các em đối với tri thức khoa học Học tập sẽ trở thành nhu cầu không thể thiếu được của các em

b) Soạn thảo nội dung dạy học và có phương pháp dạy học hợp lý

Nội dung dạy học gồm hệ thống lý thuyết và hệ thống bài tập tương ứng Trong

đó, hệ thống lý thuyết phải được biên soạn đầy đủ, ngắn gọn, dễ hiểu, bám sát yêu cầu của chương trình; soạn thảo, lựa chọn hệ thống bài tập phong phú, đa dạng giúp học

sinh nắm vững kiến thức, đào sâu kiến thức, rèn luyện kỹ năng, đồng thời phát triển được tư duy cho học sinh

Sử dụng phương pháp dạy học hợp lý sao cho học sinh không cảm thấy căng thẳng, mệt mỏi và quá tải, đồng thời phát huy được tối đa tính tích cực, tính sáng tạo và nội lực tự học tiềm ẩn trong mỗi học sinh

c) Kiểm tra - đánh giá

Trong quá trình dạy đội tuyển, giáo viên có thể đánh giá khả năng, kết quả học tập của học sinh thông qua việc quan sát hành động của từng em trong quá trình dạy học, kiểm tra hoặc phỏng vấn, trao đổi Hiện nay, thường đánh giá kết quả học tập của học sinh trong đội tuyển bằng các bài kiểm tra, bài thi (bài tự luận, trắc nghiệm hoặc bài thi hỗn hợp) Tuy nhiên cần chú ý là các câu hỏi trong bài thi nên được biên soạn sao cho có nội dung khuyến khích tư duy độc lập, sáng tạo của học sinh

1.2 Bài tập hoá học

1.2.1 Khái niệm bài tập hoá học

Hiện nay, bài tập hóa học được hiểu theo quan niệm của các nhà lý luận dạy học Liên Xô (cũ), đó là những bài toán, những câu hỏi hay đồng thời cả bài toán và câu hỏi thuộc về hóa học mà trong khi hoàn thành chúng, học sinh nắm được một tri thức hay

kĩ năng nhất định

Trong sách giáo khoa và tài liệu tham khảo ở phổ thông hiện nay, thuật ngữ “ bài tập” chủ yếu được sử dụng theo quan niệm: Bài tập bao gồm cả những câu hỏi và bài toán, mà khi hoàn thành chúng học sinh vừa nắm được vừa hoàn thiện một tri thức hay một kỹ năng nào đó, bằng cách trả lời miệng, trả lời viết hoặc kèm theo thực nghiệm

Về mặt lý luân dạy học, để phát huy tối đa tác dụng của bài tập hóa học trong quá trình dạy học, người giáo viên phải sử dụng và hiểu nó theo quan điểm hệ thống và lý thuyết hoạt động Bài tập chỉ có thể thực sự là “bài tập” khi nó trở thành đối tượng hoạt động của chủ thể, khi có một người nào đó chọn nó làm đối tượng, mong muốn giải nó, tức là khi có một “người giải”.Vì vậy, bài tập và người học có mối liên hệ mật thiết tạo thành một hệ thống toàn vẹn, thống nhất và liên hệ chặt chẽ với nhau

Sơ đồ cấu trúc của hệ bài tập:

1.2.2 Phân loại bài tập hóa học

Có nhiều cách phân loại bài tập hóa học khác nhau dựa trên các cơ sở khác nhau Sau đây là một số cách phân loại:

- Dựa vào khối lượng kiến thức có thể chia thành bài tập cơ bản và bài tập tổng hợp

- Dựa vào tính chất bài tập có thể chia thành bài tập định tính và bài tập định lượng

- Dựa vào tính chất hoạt động của học sinh khi giải bài tập có thể chia thành bài tập lý thuyết và bài tập thực nghiệm

- Dựa vào hình thức người ta có thể chia bài tập hoá học thành hai nhóm lớn : bài tập

tự luận (trắc nghiệm tự luận) và bài tập trắc nghiệm (trắc nghiệm khách quan)

- Dựa vào nội dung có thể chia thành: Bài tập về cấu tạo nguyên tử, bài tập về liên kết hóa học, bài tập về halogen, bài tập nhận biết các chất, bài tập điều chế các chất…

1.2.3 Tác dụng của bài tập hoá học

Trong quá trình dạy học hóa học, bài tập hóa học giữ vai trò hết sức quan trọng,

nó được sử dụng rộng rãi ở tất cả các khâu Sở dĩ như vậy là vì bài tập hóa học có tác dụng to lớn về nhiều mặt:

- Bài tập hoá học là một trong những phương tiện hiệu nghiệm, cơ bản nhất để dạy học sinh vận dụng các kiến thức đã học vào thực tế cuộc sống, sản xuất và tập nghiên cứu khoa học, biến những kiến thức đã thu được qua bài giảng thành kiến thức của chính mình “ Kiến thức sẽ được nắm vững thực sự, nếu học sinh có thể vận dụng thành thạo chúng vào việc hoàn thành những bài tập lý thuyết và thực hành”

- Bài tập hoá học giúp cho học sinh đào sâu, mở rộng kiến thức đã học một cách sinh động, phong phú Chỉ có vận dụng kiến thức vào việc giải bài tập học sinh mới

- Bài tập hóa học là phương tiện để ôn tập, hệ thống hóa kiến thức một cách tốt nhất

- Thông qua bài tập hoá học, học sinh được rèn luyện các kỹ năng như: kỹ năng viết và cân bằng phương trình hóa học, kỹ năng tính theo công thức và phương trình hóa học, kỹ năng thực hành, …

- Bài tập hóa học giúp cho học sinh phát triển năng lực nhận thức, rèn trí thông minh

- Bài tập hóa học còn được sử dụng như là một phương tiện để nghiên cứu tài liệu mới khi trang bị kiến thức mới, giúp cho học sinh tích cực, tự lực, chủ động lĩnh hội kiến thức một cách sâu sắc và bền vững

- Bài tập hóa học giúp phát huy tính tích cực, chủ động của học sinh và góp phần hình thành phương pháp học tập hợp lý

- Bài tập hóa học còn là phương tiện để kiểm tra kiến thức, kỹ năng của học sinh một cách chính xác

- Bài tập hóa học có tác dụng giáo dục đạo đức, tác phong, rèn luyện tính kiên nhẫn, trung thực chính xác khoa học và sáng tạo, phong cách làm việc khoa học, nâng cao hứng thu học tập bộ môn

1.2.4 Quá trình giải bài tập hóa học

Bao gồm các giai đoạn cơ bản sau:

Giai đoạn 1: Nghiên cứu đề bài

Ở giai đoạn này yêu cầu học sinh phải đọc kỹ đề bài, phân tích các điều kiện và yêu cầu của đề bài Việc tóm tắt đề bài dưới dạng sơ đồ là việc làm rất cần thiết để tăng tính trực quan của bài toán, tạo điều kiện thuận lợi cho việc xây dựng tiến trình luận giải

Sau khi đọc kỹ đề bài, học sinh viết phương trình hóa học của tất cả các phản ứng

có thể xảy ra, đổi các dữ kiện không cơ bản sang dữ kiện cơ bản

Giai đoạn 2: Xây dựng tiến trình luận giải

Đây thực chất là tìm con đường đi từ cái đã cho đến cái cần tìm Việc tìm ra con đường này thông thường được thực hiện bằng cách phân tích đi lên Tức là xuất phát từ

yêu cầu của bài toán ( gọi là K) Muốn có K cần phải có cái gì ( gọi là I), Muốn có I cần phải có H, …

Từ sự phân tích đó, sẽ giúp học sinh xây dựng được tiến trình luận giải bài tập Tiến trình này có thể tóm tắt theo sơ đồ :

Trong đó: A, M, N, … là các dữ kiện của bài tập; B, C, D, E, F, … là các phương trình phản ứng hay các công thức, định luật, … H, I… là các kết quả trung gian; K là câu hỏi ( điều cần tìm) của bài tập

Giai đoạn 3: Thực hiện tiến trình giải

Đây là quá trình trình bày lời giải một cách tường minh từ giả thiết đến cái cần tìm

Để giải một bài toán phức hơp nhất định học sinh phải giải thành thạo các bài toán trung gian và phải nhận ra quan hệ logic toàn bài thông qua các quan hệ logic sơ đẳng Nếu vì lí do nào đó mà giáo viên không làm cho học sinh hiểu trọn vẹn một vấn đề, một bài toán, một quá trình suy luận thông qua những câu hỏi “Tại sao”; về phía học sinh cũng không biết tự đặt ra câu hỏi này thì đã hạn chế một cách đáng kể quá trình nhận thức, khả năng giải quyết vấn đề và phát triển tư duy của học sinh

Giai đoạn 4: Đánh giá việc giải

Bằng cách khảo sát lại lời giải đã tìm được để kiểm tra toàn bộ quá trình giải Sau

đó tìm câu trả lời cho các vấn đề đặt ra: Lời giải trên đã tối ưu hay chưa? Có cách nào khác có thể đi đến kết quả tốt hơn không ? Tính đặc biệt của bài tập là gì ? Nếu cho rằng việc giải một bài tập đã hoàn toàn kết thúc khi tìm ra một lời giải và trình bày sạch

sẽ, rõ ràng lời giải đó, thì đó là một sai lầm Bởi vì chúng ta đã bỏ qua một giai đoạn có

ý nghĩa rất quan trọng mà qua đó có thể củng cố kiến thức, phát triển khả năng giải bài tập, đó chính là giai đoạn nhìn lại cách giải, khảo sát, phân tích kết quả và con đường

D

F

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

1.2.5.1 Tư duy và các thao tác tư duy

Tư duy là gì? Đây là một vấn đề thu hút sự quan tâm của nhiều ngành khoa học

và nhiều nhà khoa học nghiên cứu Triết học nghiên cứu tư duy dưới góc độ nhận thức Logic học nghiên cứu tư duy ở các quy tắc tư duy đúng Tâm lý học nghiên cứu diễn biến của quá trình tư duy, mối quan hệ qua lại cụ thể của tư duy với các khía cạnh khác của nhận thức …

Vì vậy, có rất nhiều quan niệm khác nhau về tư duy Theo tâm lý học, tư duy là một quá trình tâm lý phản ánh những thuộc tính bản chất, những mối liên hệ bên trong

có tính quy luật của sự vật, hiện tượng trong hiện thực khách quan mà trước đó ta chưa biết

Theo lý thuyết thông tin, tư duy là hoạt động trí tuệ nhằm thu thập thông tin và

xử lí thông tin Chúng ta tư duy để hiểu tự nhiên, xã hội và chính mình

Theo triết học duy vật biện chứng, tư duy là một đặc tính của vật chất phát triển đến trình độ tổ chức cao Tư duy xuất hiện trong quá trình sản xuất xã hội của con người Trong quá trình đó, con người so sánh các thông tin, dữ liệu thu thập được từ nhận thức cảm tính Trải qua các quá trình khái quát hóa và trừu tượng hóa, phân tích và tổng hợp để rút ra khái niệm, phán đoán, giả thuyết…Kết quả của quá trình tư duy bao giờ cũng là sự phản ánh khái quát các thuộc tính, các mối liên hệ cơ bản, phổ biến, các quy luật không chỉ sự vật riêng lẻ

mà còn ở một nhóm sự vật nhất định Vì vậy, tư duy bao giờ cũng là sự giải quyết vấn đề thông qua những tri thức đã nắm được từ trước

L.N Tônxtôi đã viết: “ Kiến thức chỉ thực sự là kiến thức khi nào nó là thành quả những cố gắng của tư duy chứ không phải là của trí nhớ”

Theo M.N Sacdacop: “ Tư duy là sự nhận thức khái quát 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 những sự vật và hiện tượng mới, riêng lẻ của hiện thực trên cơ sở những kiến thức khái quát hóa đã thu nhận được”

Hay: “Tư duy là quá trình tâm lí mà nhờ đó con người phản ánh được các đối tượng và hiện tượng của hiện thực thông qua những dấu hiệu bản chất của chúng, đồng

thời con người vạch ra được những mối quan hệ khác nhau trong mỗi đối tượng, hiện tượng và giữa các đối tượng, hiện tượng với nhau”

Cơ sở của tư duy hóa học là sự liên hệ quá trình phản ứng hóa học với sự tương tác giữa các tiểu phân vô cùng nhỏ bé của thế giới vi mô ( phân tử, nguyên tử, ion, electron…) Đặc điểm của quá trình tư duy hóa học là sự phối hợp chặt chẽ, thống nhất giữa cái bên trong và cái bên ngoài, giữa cái cụ thể và cái trừu tượng, nghĩa là những hiện tượng cụ thể quan sát được với những hiện tượng cụ thể nhưng không nhìn thấy được, ngay cả khi dùng kính hiển vi điện tử, mà chỉ dùng ký hiệu, công thức để biểu diễn mối liên hệ bản chất của các hiện tượng nghiên cứu

Tư duy hóa học cũng sử dụng những thao tác tư duy thông thường vào quá trình nhận thức thực tiễn và tuân theo quy luật chung của quá trình nhận thức:

Trực quan sinh động  Tư duy trừu tượng  Thực tiễn

Sự phát triển tư duy nói chung được dựa trên sự rèn luyện thành thạo và vững chắc các thao tác tư duy như phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, trừu tượng hóa… kết hợp với các phương pháp tư duy như quy nạp, suy diễn, loại suy

Phân tích: Là hoạt động tư duy tách các yếu tố bộ phận của sự vật, hiện tượng

nhằm mục đích nghiên cứu chúng một cách đầy đủ, trọn vẹn theo hướng nhất định

Xuất phát từ góc độ phân tích các hoạt động tư duy đi sâu vào bản chất thuộc tính của bộ phận, từ đó đi tới những giả thuyết và những kết luận khoa học Trong học tập hoạt động này rất phổ biến Ví dụ, muốn giải một bài toán hóa học, học sinh phải phân tích các yếu tố dữ kiện trước đã

- Tổng hợp: Là hoạt động tư duy kết hợp các bộ phận, yếu tố đã được phân tích

để nắm được cái toàn bộ của sự vật, hiện tượng

Kết quả của quá trình nhận thức là hoạt động cân đối và mật thiết giữa phân tích

và tổng hợp Sự phân tích sâu sắc, phong phú là điều kiện quan trọng để tổng hợp được chính xác, trọn vẹn, ngược lại tổng hợp sơ bộ tạo tiền đề quan trọng cho sự phân tích

- So sánh: Là thiết lập sự giống nhau và khác nhau giữa các sự vật, hiện tượng

và giữa những khái niệm phản ánh chúng Muốn thực hiện được việc đó thì so sánh

một hiện tượng hay khái niệm, đối chiếu với những điều đã biết về đối tượng cùng loại, rồi sau đó tổng hợp tất cả lại xem các đối tượng cùng loại đó giống nhau và khác nhau

ở chỗ nào Như vậy sự so sánh không những phân biệt và chính xác hóa khái niệm mà còn giúp hệ thống hóa chúng

Có hai cách phát triển tư duy so sánh:

+ So sánh liên tiếp (tuần tự): Trong giảng dạy hóa học, thường dùng phương

pháp này khi học sinh tiếp thu kiến thức mới So sánh kiến thức vừa học với kiến thức

đã học trước đó để học sinh hiểu sâu sắc hơn

+ So sánh đối chiếu: Nghiên cứu hai đối tượng (hai chất, hai phản ứng, hai phương

pháp ….) cùng một lúc trên cơ sở phân tích từng bộ phận để đối chiếu với nhau

- Trừu tượng hóa: Là sự phản ánh bản chất cô lập các dấu hiệu, thuộc tính bản

chất Tìm hiểu cấu tạo nguyên tử và sự chuyển động của electron trong nguyên tử làm tiền đề để thông hiểu sự hình thành các liên kết hóa học, những yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến tính chất lí hóa của các chất

- Khái quát hóa: Là tìm ra những cái chung và bản chất trong số những dấu hiệu, tính

chất và những mối liên hệ giữa chúng thuộc về một loại vật thể hoặc hiện tượng

Có ba trình độ khái quát hóa:

+ Khái quát hóa cảm tính: Diễn ra trong hoàn cảnh trực quan, thể hiện ở trình độ

sơ đẳng

+ Khái quát hóa hình tượng – khái niệm: Là sự khái quát hóa cả những cái bản chất và chung lẫn cái không bản chất của vật hay hiện tượng dưới dạng những hình tượng hay biểu tượng trực quan

+ Khái quát hóa khái niệm: Là trình độ cao nhất của sự phát triển tư duy khái quát hóa

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

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

Để giúp cho học sinh phát triển năng lực tư duy mà đỉnh cao là tư duy sáng tạo thì cần tập luyện cho học sinh hoạt động tư duy sáng tạo, mà đặc trưng cơ bản nhất là tạo

ra được sản phẩm tư duy mới mẻ Trong hoạt động học tập hóa học, một trong những hoạt động chủ yếu để phát triển tư duy của học sinh là hoạt động giải bài tập Vì vậy, giáo viên cần phải tạo điều kiện để thông qua hoạt động này các năng lực trí tuệ của học sinh được phát triển, học sinh sẽ có được những sản phẩm tư duy mới, thể hiện ở:

- Năng lực phát hiện vấn đề mới

- Tìm ra hướng đi mới

- Tạo ra kết quả mới

Để làm được điều đó, trước hết người giáo viên cần ý thức được hoạt động giải bài tập để tìm ra đáp số không phải chỉ là mục đích mà chính là phương tiện hiệu nghiệm

để rèn tư duy hóa học cho học sinh Thông qua hoạt động giải bài tập hoá học mà các thao tác tư duy như so sánh, phân tích, tổng hợp, khái quát hoá, trừu tượng hóa… thường xuyên được rèn luyện ; năng lực quan sát, trí nhớ, óc tưởng tượng, năng lực độc lập suy nghĩ… của học sinh không ngừng được nâng cao ; biết phê phán, nhận xét đúng, tạo hứng thú, niềm say mê học tập…, để rồi cuối cùng tư duy của học sinh được rèn luyện và phát triển thường xuyên, đúng hướng, thấy được giá trị lao động, nâng khả năng hiểu biết thế giới của học sinh lên một tầm cao mới, góp phần hình thành nhân cách toàn diện của học sinh

Trong quá trình giải bài tập nói riêng cũng như trong quá trình dạy học nói chung, người học sinh là chủ thể của hoạt động, còn giáo viên là người tổ chức- điều khiển, làm sao để phát huy tối đa năng lực độc lập suy nghĩ của học sinh Có độc lập mới biết phê phán, có phê phán mới có khả năng tìm thấy vấn đề và có khả năng sáng tạo được Thông qua hoạt động giải, tuỳ thuộc vào từng loại bài tập, nội dung cụ thể, với đối tượng cụ thể mà các năng lực được trau dồi và rèn luyện

Quan hệ giữa hoạt động giải bài tập và sự phát triển tư duy của học sinh có thể biểu diễn qua sơ đồ sau đây :

Trong sơ đồ trên người học - chủ thể của hoạt động, còn giáo viên - người tổ chức - điều khiển làm sao để phát huy tối đa năng lực độc lập suy nghĩ của học sinh, có độc lập mới biết phê phán, có phê phán mới có khả năng nhìn thấy vấn đề và có khả năng sáng tạo được Thông qua hoạt động giải, tùy theo từng loại bài tập, nội dung cụ thể, với đối tượng cụ thể mà các năng lực này được trau dồi và rèn luyện nhiều hơn các năng lực khác

1.2.6 Xu hướng phát triển của bài tập hóa học

Với sự định hướng xây dựng chương trình hóa học trung học phổ thông trong những năm qua của Bộ GD&ĐT là chú trọng đến hình thành kỹ năng hóa học cho học sinh và tăng cường nội dung kiến thức hóa học gắn với đời sống thực tiễn thì xu hướng phát triển chung của bài tập hóa học trong giai đoạn hiện nay là :

Khái quát hóa

Trừu tượn

g hóa

Quan sát

Trí nhớ

Tưởng tượng phán Phê

Tư duy phát triển

- Nội dung bài tập ngắn gọn, súc tích, không nặng về tính toán mà chú ý tập trung vào rèn luyện và phát triển các năng lực nhận thức, tư duy hóa học và hành động cho học sinh

- Khai thác các nội dung về vai trò của hóa học với các vấn đề kinh tế, xã hội, môi trường để xây dựng các bài tập hóa học, làm bài tập hóa học thêm đa dạng, kích thích được sự đam mê, hứng thú học tập của học sinh

- Bài tập hóa học định lượng được xây dựng trên quan điểm không phức tạp hóa bởi các thuật toán mà chú trọng đến nội dung hóa học và các phép tính được sử dụng nhiều trong tính toán hóa học

- Chuyển hóa một số dạng bài tập tự luận sang dạng bài tập trắc nghiệm khách quan

- Đa dạng hóa các loại hình bài tập như bài tập bằng hình vẽ, bài tập về đồ thị,

sơ đồ, bài tập lắp dụng cụ thí nghiệm, …

Như vậy, xu hướng phát triển của bài tập hóa học hiện nay hướng đến rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức, phát triển tư duy hóa học cho học sinh Những bài tập có tính chất học thuộc và nghèo nàn về nội dung hóa học sẽ giảm dần và được thay bằng các bài tập có nội dung hóa học phong phú, sâu sắc, đòi hỏi sự tư duy, tìm tòi

1.3 Thực trạng việc bồi dƣỡng HSG hoá học ở THPT hiện nay

1.3.1 Thuận lợi

- Đảng và Nhà nước ta rất quan tâm đến công tác bồi dưỡng và đào tạo nhân tài,

đã đề ra cả một “chương trình quốc gia bồi dưỡng nhân tài” giai đoạn 2008-2020 với những bước đi và mục tiêu cụ thể Đây sẽ là động lực mạnh mẽ thúc đẩy việc bồi dưỡng, đào tạo nhân tài cho đất nước

- Cơ sở vật chất trong trường học từng bước được nâng lên Các trường THPT đều có phòng thí nghiệm với dụng cụ thí nghiệm và hóa chất khá đầy đủ

- Sự đổi mới nội dung SGK đã góp phần tích cực vào việc phát triển tư duy và

kĩ năng hóa học cho học sinh Các kiến thức khoa học đã được trình bày ở mức độ lí thuyết cao hơn, yếu tố định lượng nhiều hơn, tăng cường các nguồn thông tin tạo điều kiện học sinh dự đoán, tìm tòi và kiến tạo kiến thức Các khái niệm, định nghĩa, quy tắc

thực nghiệm công nghệ sản xuất Số lượng thí nghiệm và bài thực hành được gia tăng trong mỗi bài học, trong mỗi chương của chương trình Nội dung kiến thức hóa học gắn với đời sống thực tiễn cũng được tăng cường, làm cho việc học hóa học trở nên có

ý nghĩa đối với học sinh

- Giáo viên tham gia công tác bồi dưỡng học sinh giỏi có nhiều kinh nghiệm và nhiệt tình trong giảng dạy

- Sách tài liệu tham khảo rất phong phú và đa dạng, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tự học, tự nghiên cứu của học sinh Đặc biệt, với sự phổ biến rộng rãi của internet như hiện nay, việc tìm kiếm thông tin khoa học của học sinh rất dễ dàng

là học để thi đậu vào một trường Đại học nào đó mà các em và gia đình lựa chọn

- Nội dung, phương pháp giảng dạy bồi dưỡng HSG còn dựa vào kinh nghiệm của giáo viên trực tiếp giảng dạy là chính

- Giáo viên bồi dưỡng HSG vẫn phải hoàn thành tất cả công tác giảng dạy như các giáo viên khác, đôi khi còn kiêm nhiệm nhiều công tác khác như chủ nhiệm, tổ trưởng bộ môn nên việc đầu tư cho công tác bồi dưỡng cũng có phần hạn chế

- Chế độ chính sách hiện nay cho giáo viên bồi dưỡng HSG còn thấp, không đủ sức thu hút giáo viên giỏi đầu tư nghiên cứu để bồi dưỡng HSG

1.4 Kết quả thi HSG tỉnh môn hóa học lớp 12 năm học 2011–2012 của một số trường THPT tỉnh Đồng Tháp

STT Trường Số dự thi

Số đạt giải

Tỉ lệ đạt (%) Nhất Nhì Ba KK

Trong chương 1, chúng tôi đã giải quyết được các vấn đề :

-Tầm quan trọng của công tác bồi dưỡng nhân tài mà bước đầu là việc phát hiện

và bồi dưỡng HSG ở phổ thông

- Bài tập hoá học và tác dụng của bài tập hoá học trong việc phát triển tư duy cho HS

-Thực trạng vấn đề bồi dưỡng HSG trong giai đoạn hiện nay - những thuận lợi

và khó khăn

Chương 2: HỆ THỐNG BÀI TẬP PHẦN HÓA CƠ SỞ DÙNG BỒI DƯỠNG

HỌC SINH GIỎI 2.1 Cấu tạo nguyên tử

2.1.1 Bài tập tự luận

Bài 1 Tổng số proton, nơtron, electron trong nguyên tử của nguyên tố X là 155, số hạt

mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 33 hạt Tính số proton, số nơtron và viết kí hiệu nguyên tử của nguyên tố X

Phân tích

Nếu gọi số proton, số nơtron, số electron trong X là P, N, E trong đó P = E = Z thì ta

có hai ẩn là Z và N Dựa vào hai dữ kiện trong bài lập hai phương trình đối với hai ẩn này Từ đó trả lời được yêu cầu của bài

1552

N Z

N Z

Z = 47, N = 61, A = 47 + 61 = 108

Ký hiệu của nguyên tử A là 10847Ag

Bài 2 Hợp chất MX3 có tổng số proton, nơtron, electron là 196, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 60 Nguyên tử khối của X lớn hơn so với M

là 8 Tổng 3 loại hạt trong nguyên tử X nhiều hơn trong M là 12 Xác định M và X, ghi

kí hiệu nguyên tử của hai nguyên tố M và X Viết công thức hóa học của MX3

(2

8)(

603

62

196)(

32

M M X

X

M M X X

X M X M

X X M

M

N Z N

Z

N Z N Z

N N

Z Z

N Z N

13

18,

17

M M

X X

N N

N Z

Ta có X là Cl, M là Al

Số khối: AX = 17 + 18 = 35, AM = 13 + 14 = 27

Kí hiệu nguyên tử: 1735Cl,1327Al Công thức hóa học: AlCl3

Bài 3 Từ thực nghiệm biết I1 = 5,39 eV Quá trình từ Li - 2e  Li2+ cần cung cấp năng lượng E = 81,009eV

(Z )

n = 122,4 eV Vậy I = 203,409eV

Bài 4 Tính số nguyên tử của đồng vị đơteri 2H

1 có trong 1 ml nước (d = 1,00g/ml) Biết hiđro tự nhiên có nguyên tử khối là 1,008 gồm 2 đồng vị là proti 11H và đoteri

% 008 0 008

1 ) 1

mol n

g m

H O

118

1

11.1

1

nguyên tử

Số nguyên tử 12H trong một ml nước: 23 20

10 33 5 10 6 9

1 008

Bài 5 Một nguyên tố kim loại M có bán kính nguyên tử R = 143 pm và đơn chất kết

tinh theo cấu trúc lập phương tâm diện, có khối lượng riêng D = 2,7 g/cm3 Xác định kim loại M

Phân tích

Trong một ô mạng cơ cở lập phương tâm diện, số nguyên tử bằng:

4 6 2

1 8 8

1434a4

V

Z m

Nad

M

1 23 3

10 3

t Po

Bài 7 Cấu hình electron ngoài cùng của nguyên tử nguyên tố X là 5p5 tỷ số số nơtron

và số đơn vị điện tích hạt nhân nguyên tử X bằng 1,3962 Số nơtron trong nguyên tử X

gấp 3,7 lần số nơtron trong nguyên tử Y Khi cho 1,0725 g Y tác dụng với lượng dư X

thu được 4,565g sản phẩm XY

a) Viết cấu hình electron của nguyên tử X?

b) Xác định số hiệu nguyên tử, số khối, kí hiệu nguyên tử của X và Y Viết cấu

hình electron của nguyên tử Y?

Phân tích

a) Sơ đồ phân bố electron theo thứ tự phân mức năng lượng của nguyên tử X: 1s22s22p63s23p6 4s23d104p65s24d105p5

 cấu hình electron của nguyên tử X: 1s22s22p63s23p6 3d104s24p64d105s25p5

b) Số hiệu nguyên tử của X: ZX = 53  X là Iot

74 7 3 7

.

Y Y

N N

N

Bài 8 Tổng số hạt mang điện và không mang điện của nguyên tử một nguyên tố là 18

Xác định tên nguyên tố, viết cấu hình e của nguyên tố đó

Phân tích

Gọi Z: số hạt proton (electron), N: số hạt nơtron trong 1 nguyên tử của nguyên tố

n N Z N

Z

n2   18  2  18

2 Z + N: số nguyên dương

5,12

1 N 

 n = 1; 2; 3; 6; 9

* n = 1  2Z + N = 18  Z = 6 ; A = 12

2 2 2

2 2 1

:

6

12

p s s

Từ (1) và (2) ta có: 10, 625 Z 11,33 Vì Z nhận giá trị nguyên nên chọn giá trị Z =

11 thay vào (1) suy ra N = 12 Số khối A = Z + N = 11 + 12 = 23

Cấu hình electron của A là 1s2

2s22p63s1 A là Natri

Bài 10 Trong hợp chất M a R b, R chiếm 6,67% về khối lượng Biết a + b = 4 Trong nguyên tử R, số nơtron bằng số proton, còn trong nguyên tử M số nơtron nhiều hơn số proton là 4 hạt Trong M a R b, tổng số proton là 84 hạt Xác định các nguyên tố M, R và hợp chất M a R b Giải thích sự tạo thành M a R b

)(

1467.6

33

M M

N Z b

N Z a bM

Thay (3), (4), vào (1) ta có 14

2

)42

Z a

Thay b, ZR vào (2) và (5) ta tìm được a = 3, ZM = 26(Fe)

Vậy M là Fe, R là C Công thức hợp chất Fe3C ( xementit)

Fe3C tạo ra khi luyện gang do hai phản ứng

3FeO + 4C t o

Fe3C + 3CO 3Fe + C t o

Fe3C Bài 11 Phi kim R có electron viết sau cùng ứng với 4 số lượng tử có tổng đại số bằng

2,5 Tìm phi kim R đó, viết cấu hình electron

Bài 12 Tổng số hạt proton, nơtron, electron trong nguyên tử bền của các nguyên tố X,

Y, Z lần lượt là 21, 34, 58 Biết Z là kim loại Xác định X, Y, Z và tính nguyên tử khối

gần đúng của mỗi nguyên tử X, Y, Z

- Với  = 21 

3

215

,3

6 , đây là đồng vị không bền nên loại)

Vậy Z = 7  147N, có nguyên tử khối là 14

Các trường hợp  = 34 và  = 58 giải tương tự

Bài 13 A và B là hai nguyên tố thuộc nhóm A của bảng tuần hoàn

a) Nguyên tử A có 2 electron lớp ngoài cùng và hợp chất X của A đối với hidro có 4,76% khối lượng hidro Xác định nguyên tử khối của nguyên tố A

b) Nguyên tử B có 7 electron lớp ngoài cùng Y là hợp chất của B với hidro Biết 16,8 gam X tác dụng vừa đủ với 200 gam dung dịch Y 14,6% cho khí C và dung dịch

D Xác định nguyên tử khối của B, tính nồng độ phần trăm chất tan trong dung dịch D

Bài 14 X là nguyên tố ở chu kì 3, năng lượng ion hoá của nguyên tử X có giá trị như

sau (tính theo kJ/mol):

2.1.2 Bài tập trắc nghiệm khách quan

Hãy khoanh tròn vào phương án đúng

Bài 1 Tổng số hạt cơ bản (n, p, e) của một nguyên tử là 28 số hạt mang điện nhiều hơn

số hạt không mang điện là 8 Nguyên tử X là nguyên tử nào sau đây ?

A 199F B 189F

A = Z + N = P + N , Z = P = E  A + Z = P + E + N = tổng số hạt (p, n, e)

Chỉ trường hợp A có A + Z = 28

Chọn phương án A

Bài 2 Hợp chất M tạo bởi 2 nguyên tố X và Y, cho biết :

- Tổng số 3 loại hạt trong nguyên tử X là 52, hóa trị cao nhất của X với oxi gấp

7 lần hóa trị của X với hiđro

- Y thuộc cùng chu kỳ với X, có cấu hình electron : ….np1

a)Xác định số thứ tự của X và Y; Gọi tên X, Y

A X:17; Clo B X: 16; Oxi C X : 15; Photpho D Đáp án khác

Y:13; Nhôm Y: 12; Magie Y : 11; Natri

b)Viết công thức cấu tạo của M biết hiệu số độ âm điện giữa X và Y có giá tri tuyệt

đối nhỏ hơn 1,77 Khối lượng phân tử của M là 267