Xây dựng hệ thống kỹ năng sử dụng bài tập hoá học trong dạy học nhẵm nâng cao chuuyên môn nghiệp vụ cho sinh viên cao đẳng sư phạm ngành hoá học

giáo tổ Phương pháp giảng dạy khoa Hoá đã giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợinhất cho tôi hoàn thành luận văn này.Tôi cũng xin cảm ơn tất cả những người thân trong gia đình, Ban chủ nhi

bộ giáo dục và đào tạotrờng đại học vinh -  -

Nguyễn thị lan anh

XÂY DỰNG HỆ THỐNG KĨ NĂNG SỬ DỤNG BÀI TẬP HểA HỌC TRONG DẠY HỌC NHẰM NÂNG CAO CHUYấN MễN NGHIỆP VỤ

CHO SINH VIấN CAO ĐẲNG SƯ PHẠM NGÀNH HểA

Mã số : 60.14.10

Ngời hớng dẫn khoa học

Pgs.ts lê văn năm

vinh - 2010LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này, tụi xin bày tỏ lũng biết ơn sõu sắc đến:

- Thầy giỏo PGS-TS Lờ Văn Năm, và cụ giỏo Th.S Nguyễn Thị Bớch Hiền

đó giao đề tài, tận tỡnh hướng dẫn khoa học và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất choviệc nghiờn cứu và hoàn thành luận văn này

- Cỏc cỏn bộ phản biện: PGS.TS Hoàng Văn Lựu, PGS.TS Nguyễn Điểu,

Ban chủ nhiệm khoa Sau đại học, Ban chủ nhiệm khoa Hoỏ cựng cỏc thầy giỏo, cụ

giáo tổ Phương pháp giảng dạy khoa Hoá đã giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợinhất cho tôi hoàn thành luận văn này.

Tôi cũng xin cảm ơn tất cả những người thân trong gia đình, Ban chủ nhiệmKhoa Tự nhiên, các em sinh viên trường cao đẳng sư phạm Nghệ An, bạn bè, đồngnghiệp đã động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận vănnày

Vinh, tháng 01 năm 2011

Nguyễn Thị Lan Anh

NHỮNG KÍ HIỆU VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

BTNT: Bảo toàn nguyên tửBTKL: Bảo toàn khối lượngĐktc: Điều kiện tiêu chuẩnhh: Hỗn hợp

THCS: Trung học cơ sỏ

BT: Bài tập TNSP: Thực nghiệm sư phạm BTHH: Bài tập hóa học

GV: Giáo viên

HS Học sinh

MỤC LỤC

PHẦN I- MỞ ĐẦU 7

I- Lý do chọn đề tài 7

II- Mục đích- nhiệm vụ nghiên cứu 8

III- Khách thể và đối tượng nghiên cứu……… 8

IV- Phương pháp nghiên cứu………8

V- Giả thuyết khoa học.………9

VI- Đóng góp của luận văn.……… 9

PHẦN II- NỘI DUNG ……… 10

CHƯƠNG I- CƠ SỞ LÍ LUẬN………10

1.1 Phương pháp dạy học đại học……….10

1.1.1 Mục đích và nhiệm vụ dạy học ở đại học……….………… ………10

1.1.2 Nội dung dạy học ở đại học………10

1.2 Một số quan điểm cơ bản trong công tác đào tạo giáo viên 11

12.1 Quan điểm đào tạo liên tục về nghiệp vụ sư phạm 11

12.2 Định hướng nghề sư phạm trong công tác đào tạo giáo viên 11

12.3 Tích hợp khoa học cơ bản và khoa học nghiệp vụ 12

1.3 Bài tập hóa học 13

1.3.1 Khái niệm về bài tập 13

1.3.2 Ý nghĩa- tác dụng của bài tập hoá học 14

1.3.2.1 Ý nghĩa trí dục 14

1.3.2.2 Ý nghĩa phát triển 15

1.3.2.3 Ý nghĩa giáo dục 15

1.3.2.4 Ý nghĩa đánh giá phân loại học sinh 16

1.3.3 Phân loại bài tập 16

1.3.3.1 Phân loại theo nội dung 16

1.3.3.2 Phân loại theo mục đích dạy học: 16

1.3.3.3 Phân loại theo cách thức đánh giá kết quả bài tập 17

1.3.3.4 Phân loại theo đặc điểm nhận thức của học sinh 17

1.3.3.5 Phân loại theo các phương pháp giải bài tập 17

1.4 Ý nghĩa của việc rèn kĩ năng sử dụng bài tập hóa học 17

1.5 Sử dụng phương pháp grap vào lí luận bài toán hóa học 18

1.6 Điều tra thực trạng sử dụng bài tập hóa học 22

1.6.1 Mục đích điều tra 22

1.6.2 Nội dung- phương pháp-Đối tượng điều tra 22

1.6.3 Kết quả điều tra 23

1.6.4 Kết luận 26

CHƯƠNG II- XÂY DỰNG HỆ THỐNG KĨ NĂNG SỬ DỤNG BÀI TẬP TRONG

DẠY HỌC……….27

2.1 Kĩ năng giải bài tập 27

2.1.1 Một số phương pháp thường gặp……… 27

2.1.1.1 Phương pháp dựa vào sự tăng, giảm khối lượng……… 27

2.1.1.2 Phương pháp giải sử dụng định luật bảo toàn khối lượng 30

2.1.1.3 Phương pháp bảo toàn electron………32

2.1.1.4 Phương pháp đường chéo 34

2.1.1.5 Phương pháp sử dụng đại lượng trung bình……….35

2.1.2 Một số phương pháp mới……… 37

2.1.2.1 Phương pháp quy đổi 37

2.1.2.2 Phương pháp đồ thị 40

2.2 Kĩ năng tuyển chọn và phân loại bài tập trong dạy học hóa học 46

2.2.1 Tuyển chọn bài toán……… 46

2.2.2 Cách thức lựa chọn bài tập……….47

2.2.3.Kĩ năng phân loại bài tập……….47

2.2.3.1 Cơ sở phân loại……… 47

2.2.3.2 Phân loại bài tập theo đặc điểm nhận thức……… 48

2 3 Quy trình chữa bài tập trong dạy học hoá học 49

2.4 Kĩ năng sử dụng bài toán hóa học dùng để đặt vấn đề 50

2.4.1 Bản chất của dạy học nêu vấn đề- ơrixtic 50

2.4.2 Đặc điểm của tình huống có vấn đề 51

2.4.3 Đặc điểm của bài toán nêu vấn đề- ơrixtic 52

2.5 Kĩ năng sử dụng bài tập khi truyền thụ kiến thức mới 52

2.6 Kĩ năng sử dụng bài toán hóa học khi bồi dưỡng và hoàn thiện kiến thức 53

2 6.1 Bài tập dùng cho học sinh yếu

kém 54

2.6.2 Bài tập bồi dưỡng học sinh giỏi: 56

2.7 Kĩ năng sử dụng bài toán hóa học khi kiểm tra đánh giá 62

2.7.1 Mục đích - ý nghĩa của việc kiểm tra đánh giá 62

2.7.2 Những yêu cầu của các bài tập khi tiến hành kiểm tra đánh giá 63

2.8 Kĩ năng xây dựng bài tập mới 64

2.8.1 Mục đích- ý nghĩa: 64

2.8.2 Cơ sở để xây dựng một bài tập mới 64

2.8.3 Xây dựng bài tập trắc nghiệm khách quan 65

2.8.3.1 Khái niệm về TNKQ 65

2.8.3.2 Các loại câu hỏi TNKQ 65

2.8.3.3 Kỹ thuật biên soạn câu trắc nghiệm khách quan 69

2.8.4 Xây dựng bài tập trắc nghiệm tự luận mới theo lý thuyết Grap 75

2.8.4.1- Xây dựng bài tập mới dựa vào bài tập gốc 75

2.8.4.2 Xây dựng bài tập hoàn toàn mới 79

CHƯƠNG III- THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 82

3.1 Mục đích thực nghiệm 82

3.2 Chuẩn bị thực nghiệm 82

3.2.1 Chọn bài thực nghiệm 82

3.2.2 Chọn mẫu thực nghiệm - phương pháp thực nghiệm 82

3.2.3 Chọn bài và giáo viên thực nghiệm……….…… 83

3.3 Tiến hành thực nghiệm……….……… 83

3.3.1 Phân loại trình độ sinh viên……….…… 83

3.3.2 Kiểm tra kết quả thực nghiệm……….……… 84

3.4 Xử lí kết quả thực nghiệm……….……….85

3.4.1 Đồ thị phân bố số liệu……… 85

3.4.2 Trung bình cộng……… 85

3.4.3 Phương sai S 2 và độ lệch chuẩn S: ……… ….85

3.4.4 Sai số tiêu chuẩn m 86

3.4.5 Hệ số biến thiên V 86

3.4.6 Phép thử Student 86

3.5 Phân tích kết quả thực nghiệm……… 90

3.5.1 Kết quả về mặt định tính:……… ………90

3.5.1.1 Về chất lượng học tập của học lớp thực nghiệm……… 90

3.5.1.2 Chất lượng học tập của lớp đối chứng……… ………… 90

3.5.1.3 Ý kiến của các giáo viên tham gia dạy thực nghiệm………90

3.5.2 Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm……… 90

3.5.2.1 Nhận xét tỷ lệ học sinh kém trung bình và khá giỏi……… 90

3.5.2.2 Giá trị các tham số đặc trưng……… ……… 90

3.5.2.3 Đường luỹ tích 91

3.5.2.4 Độ tin cậy của số liệu 91

3.5.3 Kết luận 91

PHẦN III- KẾT LUẬN 92

Tài liệu tham khảo 93

PHỤ LỤC 96

PHẦN I : MỞ ĐẦU

I Lý do chọn đề tài

Ở thời đại ngày nay giáo dục đứng trước một thực trạng là thời gian học cóhạn nhưng kiến thức nhận loại phát triển rất nhanh, từ đó một vấn đề hết sức quantrọng là: làm thế nào để học sinh có thể thích ứng với khối lượng tri thức ngày càngtăng của nhân loại trong khi quỹ thời gian dành cho dạy và học không thay đổi Đểgiải quyết vấn đề này thì nền giáo dục phải có biến đổi sâu sắc cả mục đích, nộidung và phương pháp dạy học Trong đó quan trọng hơn là đồi mới phương phápdạy và học Việc đổi mới phương pháp dạy học ở trường sư phạm hết sức cần thiết,

vì chính những giáo viên tương lai này sẽ đào tạo lớp lớp thế hệ trẻ của đất nước

Định hướng công cuộc đổi mới phương pháp dạy học hiện nay là chuyển từcách dạy “ thầy truyền thụ, trò tiếp thu” sang việc thầy tổ chức các hoạt động dạyhọc để trò dành lấy kiến thức, tự xây dựng kiến thức cho mình, bồi dưỡng năng lực

tự học

Định hướng này đã được pháp chế hóa trong luật giáo dục điều 24.2:

“phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ độngsáng tạo của học sinh, phù hợp với đặc điểm từng lớp học, môn học, bồi dưỡngphương pháp tự học, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiển, tác độngđến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh”

Trong dạy học nói chung và dạy học hoá học nói riêng, bài tập có vai trò hếtsức quan trọng, nó có thể tham gia vào các giai đoạn của quá trình dạy học như:nghiên cứu tài liệu mới, hoàn thiện kiến thức, kiểm tra, đánh giá Do vậy, việc rènluyện cho sinh viên kĩ năng sử dụng bài tập hoá học trong dạy học sao cho có hiệuquả là một trong những nhiệm vụ quan trọng trong quá trình đào tạo sinh viên sưphạm Mặt khác, trong những năm gần đây việc đổi mới phương pháp dạy học ởphổ thông đang có những chuyển biến mạnh mẽ trên các phương diện về nội dungchương trình sách giáo khoa, phương pháp, hình thức tổ chức dạy học Với chươngtrình sách giáo khoa mới, người giáo viên có điều kiện tổ chức cho học sinh hoạtđộng độc lập, tích cực, chủ động Ngược lại, quá trình dạy học đó đòi hỏi giáo viênphải có kĩ năng tổ chức các hoạt động học tập cho học sinh Họ chỉ có thể linh hoạt,năng động trong việc vận dụng các hoạt động dạy học vào quá trình dạy học ở phổthông một cách có hiệu quả hơn khi bản thân họ đã được trải nghiệm, hiểu rõ về bản

chất cũng như các kĩ thuật tổ chức các hoạt động học tập, có nghĩa là các kĩ năng đó

họ phải được hình thành và rèn luyện từ khi còn học tập ở trường đại học Vậy vớicác PPDH được gọi truyền thống, trong đó phương pháp thuyết trình, giảng giảichiếm ưu thế thì chúng ta khó có thể đạt được các yêu cầu trên Do vậy, để thựchiện tốt mục tiêu trên, song song với việc hoàn thiện nội dung thì việc đổi mới cáchthức biên soạn giáo trình là cần thiết Cách thức biên soạn giáo trình theo tiếp cận

mô đun có thể đáp ứng được các yêu cầu đó, và đây cũng là một hướng thay đổiđang được mọi người quan tâm nghiên cứu và ứng dụng vào trong tất cả các cấphọc, giáo dục đại học, cao đẳng cũng không nằm ngoài trào lưu đó Vì vậy mà

chúng tôi chọn đề tài: “Xây dựng hệ thống kĩ năng sử dụng bài tập hóa học trong

dạy học nhằm nâng cao chuyên môn nghiệp vụ cho sinh viên cao đẳng sư phạm ngành hóa” làm đề tài nghiên cứu.

II Mục đích- nhiệm vụ nghiên cứu

1 Nghiên cứu về nội dung các kĩ năng cần rèn luyện cho sinh viên khi sửdụng bài tập hoá học trong dạy học

2 Điều tra cơ bản thực trạng sử dụng bài tập hiện nay ở các trường phổ thôngcủa các giáo viên trẻ

3 Xây dựng hệ thống các kĩ năng sử dụng bài tập trong dạy học hóa học

4 Thực nghiệm sư phạm để đánh giá hiệu quả của những kĩ năng sử dụng bàitập hóa học trong dạy học Đối chiếu kết quả thực nghiệm với kết quả điều tra banđầu, rút ra kết luận và khả năng ứng dụng của các kĩ năng này vào dạy học cho sinhviên

III- Khách thể và đối tượng nghiên cứu

- Khách thể: Quá trình dạy học hóa học

- Đối tượng: Phương pháp dạy học hóa học III (Hướng dẫn thực hành và giảibài tập hóa học)

IV- Phương pháp nghiên cứu

Các phương pháp nghiên cứu chủ yếu được sử dụng là:

- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

+ Phương pháp phân tích và tổng hợp lý thuyết+ Phương pháp giả thuyết

- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

+ Phương pháp điều tra+ Phương pháp thực nghiệm sư phạm+ Phương pháp tổng kết kinh nghiệm giáo dục

- Phương pháp thống kê toán học

V- Giả thuyết khoa học:

Nếu xây dựng được hệ thống kĩ năng sử dụng bài tập trong dạy học thì sẽgóp phần nâng cao hiệu quả của việc rèn luyện chuyên môn nghiệp vụ cho sinhviên

VI- Đóng góp của luận văn:

- Xây dựng hệ thống kĩ năng sử dụng bài tập trong dạy học, góp phần đổimới phương pháp dạy học cho sinh viên cao đẳng sư phạm ngành Hoá làm phongphú thêm cơ sở lí luận về bài tập hóa học trong dạy học

PHẦN II- NỘI DUNG

CHƯƠNG I- CƠ SỞ LÍ LUẬN

1.1 PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC ĐẠI HỌC [18]

1.1.1 Mục đích và nhiệm vụ dạy học ở đại học

Mục đích dạy học ở đại học phản ánh tập trung nhất những yêu cầu của xãhội đối với quá trình dạy học ở đại học Nó gắn liền với mục đích giáo dục nóichung và mục đích giáo dục đào tạo ở các trường đại học nói riêng, đặc biệt là mụctiêu đào tạo cụ thể ở các trường đại học; do đó, nó là cái đích mà quá trình dạy học

ở đại học phải đạt tới

Trên cơ sở mục đích dạy học, người ta xây dựng các nhiệm vụ dạy học cụthể của các trường đại học Nhiệm vụ dạy học ở đại học quy định những yêu cầu vềbồi dưỡng hệ thống tri thức, kĩ năng, kĩ xảo gắn với nghề nghiệp tương lai của sinhviên, phát triển ở họ năng lực và phẩm chất trí tuệ, đặc biệt là năng lực tư duy nghềnghiệp Trên cơ sở đó hình thành thế giới quan khoa học, lý tưởng, ước mơ, hoàibão nghề nghiệp và những phẩm chất đạo đức, tác phong của người cán bộ khoahọc kĩ thuật, người cán bộ quản lí kinh tế, cán bộ nghiệp vụ, hành chính…

Như vậy có thể nói rằng, mục đích và nhiệm vụ dạy học ở đại học giữ vị tríhàng đầu trong quá trình dạy học ở đại học với chức năng cực kì quan trọng là địnhhướng cho sự vận động và phát triển của các nhân tố nói riêng, sự vận động và pháttriển của các quá trình dạy học ở đại học nói chung Vì thế khi xác định mục đích,nhiệm vụ ở các trường đại học phải tính đến mục tiêu đào tạo người cán bộ khoahọc kĩ thuật trong tương lai về tri thức khoa học cơ sở, tri thức khoa học cơ bản, trithức nghề nghiệp, về phẩm chất trí tuệ, phẩm chất đạo đức…

1.1.2 Nội dung dạy học ở đại học

Nội dung dạy học ở các trường đại học quy định hệ thống những tri thức cơbản, cơ sở và chuyên ngành; quy định hệ thống những kĩ năng, kĩ xảo tương ứnggắn liền với nghề nghiệp tương lai của sinh viên Trong quá trình giáo dục và đàotạo ở các trường đại học, nội dung dạy học tạo nên nội dung cơ bản cho hoạt độnggiảng dạy của thầy giáo và hoạt động học tập nghiên cứu của sinh viên Nó tạo nênnội dung hoạt động cơ bản của quá trình đào tạo ở các trường đại học Trong mốitương quan chung giữa các nhân tố của quá trình dạy học ở đại học, nội dung dạyhọc bị chi phối bởi mục đích, nhiệm vụ dạy học đồng thời nó phục vụ trực tiếp cho

việc thực hiện tốt mục đích, nhiệm vụ giáo dục đào tạo của trường đại học Mặtkhác, nội dung dạy học ở đại học quy định việc lựa chọn và vận dụng phối hợp cácphương pháp, phương tiện dạy học góp phần nâng cao chất lượng và hiệu quả dạyhọc ở các trường đại học.

1.2 MỘT SỐ QUAN ĐIỂM CƠ BẢN TRONG CÔNG TÁC ĐÀO TẠO GIÁO VIÊN CỦA TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM [20]

12.1 Quan điểm đào tạo liên tục về nghiệp vụ sư phạm trong đào tạo giáo viên của trường đại học sư phạm

- Tăng cường tính sư phạm việc dạy các môn khoa học cơ bản của chuyênngành đào tạo, các môn cơ bản và các môn hỗ trợ

- Tăng cường tính cơ bản trong việc dạy các môn khoa học giáo dục

- Tăng tính định hướng sư phạm trong tất cả các hoạt động đào tạo và tạomôi trường thuận lợi cho việc học tập rèn luyện nhân cách của người giáo viêntương lai

- Quan điểm đào tạo liên tục được thực hiện từ năm đầu tiên đến ănm tốtnghiệp trong sự liên hệ, phối hợp chặt chẽ giữa kết quả việc đào tạo về khoa họcchuyên ngành và đào tạo cề văn hoá phổ thông, về khoa học giáo dục và khoa học

xã hội nhân văn

12.2 Định hướng nghề sư phạm trong công tác đào tạo giáo viên

Theo GS.TSKH Nguyễn Cương ” Tính định hướng nghề sư phạm xuất phát

từ mục tiêu đào tạo của nhà trường đại học sư phạm và nhà trường phổ thông”, thểhiện ở những điểm sau:

- Luôn chú ý tới mối quan hệ giữa môn học và nội dung môn học ở trường sưphạm và nội dung học tập tương ứng ở trường phổ thông

- Chọn các kiến thức phục vụ gián tiếp và trực tiếp cho các bài giảng ởtrường trung học phổ thông

- Liên hệ thường xuyên với các nội dung giảng dạy ở trường phổ thông

- Làm cho sinh viên hiểu sâu sắc và đúng bản chất các khái niệm cơ bản, cácnội dung trong sách giáo khoa phổ thông

Tính định hướng sư phạm thể hiện trong PPDH ở những điểm sau:

- Coi trọng trang bị tiềm lực giảng dạy cho các giáo viên tương lai

- Nhấn mạnh yêu cầu rèn luyện tư duy, bồi dưỡng phương pháp học tập

- Rèn luyện cho sinh viên năng lực độc lập nghiên cứu, lòng yêu nghề, yêukhoa học

- Tạo cho sinh viên năng lực, thói quen xem xét các vấn đề giảng dạy mộtcách toàn diện, khoa học

- Mỗi thầy cô là mẫu mực cho sinh viên về phương pháp và phong cách sưuphạm, kỹ năng nghề nghiệp và đạo đức tác phong

Muốn làm được điều này, nhà trường Đại học sư phạm cần:

- Gắn việc giảng dạy ở đại học với nội dung chương trình và phương phápdạy học ở phổ thông

- Tăng cường rèn luyện các kĩ năng dạy học cơ bản

- Tăng cường rèn luyện phương pháp tư duy và phương pháp học tập chosinh viên

12.3 Tích hợp khoa học cơ bản và khoa học nghiệp vụ trong công tác đào tạo ở trường sư phạm.

Theo GS.TS Trần Bá Hoành:” Tích hợp nghĩa là gộp vào, sát nhập,hợp thànhmột thể thống nhất”, ”Tích hợp đào tạo chuyên môn và nghiệp vụ thực chất là tăngcường phối hợp, kết hợp, lồng ghép nhiệm vụ đào tạo nghiệp vụ trong các giáo trìnhđào tạo chuyên môn”

Theo mô hình cấu trúc nhân cách người giáo viên thì phẩm chất và năng lựcchuyên môn nghiệp vụ hoà quyện vào nhau, cùng tạo ra sản phẩm, chất lượng vàhiệu quả giáo dục Để dạy tốt, người giáo viên phải được đào tạo cả về nội dung vàphương pháp, tình hình tổ chức dạy học Theo tinh thần đó, phải làm cho việc đàotạo chuyên môn thấm đượm tính nghiệp vụ, góp phần tích cực vào việc đào tạo chosinh viên năng lực dạy học và giáo dục Ngược lại, việc đào tạo nghiệp vụ cũng gópphần làm cho sinh viên nắm vững nội dung các môn học phải dạy ở trường phổthông theo đúng yêu cầu của chương trình

Theo tác giả, muốn thực hiện có hiệu quả việc tích hợp đào tạo chuyên môn

và nghiệp vụ cần:

1 Nghiên cứu xác định những năng lực kèm theo các kĩ năng sư phạm cần

có ở giáo sinh tốt nghiệp, xây dựng chương trình đào tạo các năng lực và kĩ năngđó

2 Giáo viên sư phạm phải quán triệt mục tiêu đào tạo về nghiệp vụ củatrường, khoa, tổ bộ môn, nắm vững những nội dung, hình thức đào tạo nghiệp vụthông qua bộ môn mình dạy

3 Tạo điều kiện để giáo viên sư phạm nắm được những yêu cầu mới vềphẩm chất và năng lực của người giáo viên phổ thông

4 Phải thu hút lực lượng giáo viên khoa học cơ bản tham gia rèn luyệnnghiệp vụ sư phạm cho sinh viên chứ không chỉ dựa vào đội ngũ giáo viên tâm lígiáo dục và phương pháp dạy học

1.3 BÀI TẬP HOÁ HỌC

1.3.1 Khái niệm về bài tập [25]

Trong thực tiễn dạy học cũng như trong tài liệu giảng dạy, các thuật ngữ “bàitập”, “bài tập hoá học” được sử dụng cùng các thuật ngữ “bài toán”, “bài toán hoáhọc” ở từ điển tiếng việt “bài tập” và “bài toán” được giải nghĩa khác nhau: Bài tập

là bài ra cho học sinh để vận dụng những điều đã học; Bài toán là vấn đề cần giảiquyết bằng phương pháp khoa học Trong một số tài liệu lý luận dạy học thườngngười ta dùng thuật ngữ “bài toán hoá học” để chỉ những bài tập định lượng (có tínhtoán) trong đó học sinh phải thực hiện những phép toán nhất định

Trong tài liệu lý luận dạy học của tác giả Dương Xuân Trinh phân loại bàitập hoá học thành: bài tập định lượng (bài toán hoá học), bài tập lý thuyết, bài tậpthực nghiệm và bài tập tổng hợp Còn theo giáo sư Nguyễn Ngọc Quang đã dùngbài toán hoá học để chỉ bài toán định lượng và cả những bài toán nhận thức (chứa cảyếu tố lý thuyết và thực nghiệm) Các nhà lý luận dạy học của Liên Xô cũ lại chorằng: Bài tập đó là một dạng bài làm gồm những bài toán, những câu hỏi hay đồngthời cả bài toán và cả câu hỏi, mà trong khi hoàn thành chúng, học sinh nắm được

một tri thức hay kỹ năng nhất định hoặc hoàn thiện chúng Câu hỏi đó là những bàilàm mà khi hoàn thành chúng, học sinh phải tiến hành một hoạt động tái hiện bấtluận trả lời miệng, trả lời viết hay kèm theo thực hành hoặc xác minh bằng thựcnghiệm Bài toán đó là bài làm mà khi hoàn thành chúng học sinh phải tiến hànhmột hoạt động sáng tạo, bất luận hình thức hoàn thành bài toán là trả lời miệng hayviết, thực hành, thí nghiệm, bất cứ bài toán nào cũng xếp vào hai nhóm bài toánđịnh lượng (có tính toán) và bài toán định tính.

Ở nước ta theo các dùng tên sách hiện nay: “bài tập hoá học 10”, “bài tập hoáhọc 11”,vv… thì thuật ngữ bài tập có sự tương đồng với quan niệm trên

Tóm lại: Bài tập hóa học là khái niệm bao hàm tất cả, giải bài tập hoá họchọc sinh không chỉ đơn thuần là vận dụng kiến thức cũ mà cả tìm kiếm kiến thứcmới và vận dụng kiến thức cũ trong những tình huống mới

1.3.2 Ý nghĩa- tác dụng của bài tập hoá học

Trong quá trình dạy học hoá học ở trường phổ thông không thể thiếu bài tập,bài tập hoá học là một biện pháp hết sức quan trọng để nâng cao chất lượng dạy –học, nó giữ một vai trò lớn lao trong việc thực hiện mục tiêu đào tạo: Nó vừa là mụcđích, vừa là nội dung, lại vừa là phương pháp dạy học hiệu nghiệm Nó cung cấpcho học sinh kiến thức , con đường giành lấy kiến thức và cả hứng thú say mê nhậnthức

Bài tập hoá học có những ý nghĩa tác dụng to lớn về nhiều mặt:

1.3.2.1 Ý nghĩa trí dục

- Làm chính xác hoá các khái niệm hoá học Củng cố, đào sâu và mở rộngkiến thức một cách sinh động, phong phú, hấp dẫn Chỉ khi vận dụng được kiếnthức vào giải bài tập thì học sinh mới thực sự nắm được kiến thức một cách sâu sắc

- Ôn tập, hệ thống hoá kiến thức một cách tích cực nhất Khi ôn tập học sinh

dễ rơi vào tình trạng buồn chán nếu chỉ yêu cầu họ nhắc lại kiến thức Thực tế chothấy học sinh rất thích giải bài tập trong các tiết ôn tập

- Rèn luyện kỹ năng hoá học như cân bằng phương trình phản ứng, tính toántheo công thức hoá học và phương trình hoá học … nếu là bài tập thực nghiệm sẽ

rèn các kỹ năng thực hành, góp phần vào việc giáo dục kỹ thuật tổng hợp cho họcsinh.

- Rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn đời sống lao động sảnxuất bảo vệ môi trường

- Rèn luyện kỹ năng sử dụng ngôn ngữ hoá học và các thao tác tư duy Bàitập hoá học là một phương tiện có tầm quan trọng đặc biệt trong việc phát triển tưduy hoá học của học sinh, bồi dưỡng cho học sinh phương pháp nghiên cứu khoahọc Bởi vì giải bài tập hoá học là một hình thức làm việc tự lực căn bản của họcsinh Trong thực tiễn dạy học, tư duy hoá học được hiểu là kỹ năng quan sát hiệntượng hóa học, phân tích một hiện tượng phức tạp thành những bộ phận thành phần,xác lập mối liên hệ định lượng và định tính của các hiện tượng, đoán trước hệ quả lýthuyết và áp dụng kiến thức của mình Trước khi giải bài tập học sinh phải phân tíchđiều kiện của đề tài, tự xây dựng các lập luận, thực hiện việc tính toán, khi cần thiết

có thể tiến hành thí nghiệm, thực hiện phép đo… Trong những điều kiện đó, tư duylogic, tư duy sáng tạo của học sinh được phát triển, năng lực giải quyết vấn đề đượcnâng cao

1.3.2.2 Ý nghĩa phát triển

Phát triển ở học sinh năng lực tư duy logic, biện chứng khái quát, độc lậpthông minh và sáng tạo Cao hơn mức rèn luyện thông thường, học sinh phải biếtvận dụng một cách linh hoạt, sáng tạo để giải quyết bài tập trong những tình huốngmới, hoàn cảnh mới, biết đề xuất đánh giá theo ý kiến riêng bản thân, biết đề xuấtcác giải pháp khác nhau khi phải xử lý một tình huống… thông qua đó, bài tập hoáhọc giúp phát hiện năng lực sáng tạo của học sinh để đánh giá, đồng thời phát huyđược năng lực sáng tạo cho bản thân

1.3.2.3 Ý nghĩa giáo dục

Bài tập hoá học còn có tác dụng giáo dục cho học sinh phẩm chất tư tưởngđạo đức Qua các bài tập về lịch sử, có thể cho học sinh thấy quá trình phát sinhnhững tư tưởng về quan điểm khoa học tiến bộ, những phát minh to lớn, có giá trịcủa các nhà khoa học tiến bộ trên thế giới Thông qua việc giải các bài tập, còn rènluyện cho học sinh phẩm chất độc lập suy nghĩ, tính kiên trì dũng cảm khắc phục

khó khăn, tính chính xác khoa học, kích thích hứng thú bộ môn hoá học nói riêng vàhọc tập nói chung

1.3.2.4 Ý nghĩa đánh giá phân loại học sinh

Bài tập hoá học là phương tiện rất có hiệu quả để kiểm tra kiến thức, kỹ năngcủa học sinh một cách chính xác Trong quá trình dạy học, khâu kiểm tra đánh giá

và tự kiểm tra đánh giá việc nắm vững kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo của học sinh cómột ý nghĩa quan trọng Một trong những biện pháp để kiểm tra đánh giá kết quảhọc tập của mình đó là làm bài tập Thông qua việc giải bài tập của học sinh, giáoviên còn biết được kết quả giảng dạy của mình, từ đó có phương pháp điều chỉnh,hoàn thiện hoạt động dạy của mình cũng như hoạt động của học sinh

1.3.3 Phân loại bài tập

Trên thực tế, khó có thể có được một tiêu chuẩn thống nhất nào về vấn đềphân loại bài tập hoá học Nói cách khác, sự phân hoá bài tập hoá học bao giờ cũngmang tính tương đối, vì trong bất kỳ loại bài tập nào cũng chứa đựng một vài yếu tốcủa một hay nhiều loại khác Tuy nhiên người ta có thể căn cứ vào những đặc điểm,dấu hiệu cơ bản để phân loại theo: Nội dung, mục đích dạy học, phương pháp chođiều kiện hay phương thức giải, đặc điểm và phương pháp nghiên cứu vấn đề, yêucầu luyện tập kỹ năng và phát triển tư duy học sinh, mức độ khó dễ…cụ thể:

1.3.3.1 Phân loại theo nội dung:

- Bài tập hoá học vô cơ

- Bài tập hoá học hữu cơ

- Bài tập đại cương

1.3.3.2 Phân loại theo mục đích dạy học:

- Bài tập đặt vấn đề

- Bài tập truyền thụ kiến thức mới

- Bài tập hoàn thiện kiến thức

- Bài tập bồi dưỡng và phát triển tư duy

1.3.3.3 Phân loại theo cách thức đánh giá kết quả bài tập

- Bài tập trắc nghiệm tự luận

- Bài tập trắc nghiệm khách quan

1.3.3.4 Phân loại theo đặc điểm nhận thức của học sinh

- Bài tập ơrixtic

- Bài tập Algorit

- Bài tập kết hợp Ơrixtic và Algorit

1.3.3.5 Phân loại theo các phương pháp giải bài tập

có phương pháp dạy học bộ môn chủ yếu chỉ trang bị cho sinh viên những kháiniệm, những nguyên lí nghề nghiệp Tính hàn lâm của cách đào tạo đó đã dẫn sinhviên tới chỗ trả lời các bài thi lý thuyết rất trôi chảy nhưng khi yêu cầu vận dụng,thậm chí tìm một ví dụ minh hoạ hay thực hiện một vài thao tác đơn giản, họ trởnên rất lúng túng Đặc biệt, trong vấn đề sử dụng bài tập trong dạy học hoá học, hầuhết nội dung của chuyên đề chỉ nhằm dạy cho sinh viên kĩ năng giải bài tập hoá học,chưa đề cập đến kĩ năng phân tích, bổ sung, thiết kế, sử dụng bài tập trong các khâucủa quá trình dạy học, phù hợp với các đối tượng học sinh

Bài tập hoá học rất phong phú và đa dạng, người đào tạo phải biết sưu tầm,

dự kiến các tình huống và tạo ra các tình huống để làm phương tiện rèn luyện taynghề cho sinh viên, phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của sinh viên

Nếu sinh viên được ”tiếp xúc” thường xuyên với các tình huống dạy họctrong các bài tập hoá học, có dịp nghiên cứư giải quyết các tình huống đó càngnhiều thì càng tích luỹ được nhiều kỹ năng, kỹ xảo trong công tác giảng dạy saunày Nói tóm lại, trong học tập, sinh viên được va chạm tối đa với những khó khănthì họ sẽ giảm được tối đa những thiếu sót khi dạy học.

1.5 SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP GRAP VÀO LÍ LUẬN BÀI TOÁN HÓA HỌC [26,27]

Phương pháp grap có ưu thế rõ rệt trong việc mô hình hóa cấu trúc của nộidung bài toán hóa học (cả đầu bài lẫn phép giải) Đó là tư tưởng cơ bản của tiếp cậnmới Sau đây ta sẽ nghiên cứu việc áp dụng cụ thể phương pháp grap vào bài toánhóa học

a- Lập grap của đầu bài toán

(1) Grap đầu bài toán là sơ đồ trực quan diễn tả cấu trúc lôgic của:

a) Những điều kiện (cái cho);

b) Những yêu cầu (cái tìm) của đầu bài toán;

c) Những mối liên hệ tương tác giữa chúng

(2) Cách lập grap đầu bài toán

a) Xác định nội dung của các đỉnh của grap: tất cả dữ kiện nằm trong đầu bài,

kể cả “ cái cho” và “cái tìm”;

b) Mã hóa chúng theo một quy ước nhất quán (dùng kí hiệu);

c) Dựng đỉnh: đặt các số liệu “cho” và “tìm” của đầu bài toán vào vịt rí cácđỉnh, dữ kiện “cho” nằm phía trái, “cái tìm” nằm phía phải;

d) Lập cung: nối các đại lượng lại với nhau tùy mối quan hệ tay đôi giữachúng với nhau bằng những mũi tên

(3) Grap thô và grap đủ của đầu bài toán

Thông thường trong đầu bài toán ban đầu, người ta chỉ cho những điều kiệntối thiểu cần thiết, được ghi thành lời văn của bài toán Muốn giải bài toán này,người giải còn phải biết phát hiện ra những điều kiện “tiềm ẩn” không ghi trong lờivăn của bài toán, bổ sung chúng vào đầu bài toán và phát biểu lại bài toán ban đầu

Do đó khi lập grap của đầu bài toán, ta sẽ có hai loại grap:

a) Grap thô chỉ chứa những dữ kiện tường minh được ghi trong lời văn củabài toán ban đầu

b) Grap đủ chứa tất cả những dự kiện tường minh và ẩn tàng, cần và đủ đểgiải bài toán

Người giải có thể dựa vào lời văn ban đầu của bài toán mà lập grap thôtrước, rồi bổ sung thêm dữ kiện ẩn để có grap đủ

(4) Thí dụ

Cho lượng m của hợp chất AxBy

Tính mA của nguyên tố A chứa trong đó

Grap thô:

AxBy m mA

Grap đủ:

Bổ sung thêm khối lượng nguyên tử của các nguyên tố A và B (kí hiệu là aA

và aB) vào grap thô ở trên, ta sẽ có grap đủ

aA

AxBy m mA

aB

b- Lập grap giải của bài toán hoá học

(1) Grap giải của bài toán

Đó là sơ đồ trực quan diễn tả chương trình giải bài toán, vạch ra những mốiliên hệ lôgic giữa các yếu tố điều kiện và yêu cầu của bài toán, những phép biến đổicủa bài toán để đi tới đáp số

Mỗi bài toán thường có nhiều cách giải, do đó nó có thể có nhiều grap giảitương ứng

(2) Cách lập grap giải của bài toán

Quy trình gồm các bước như sau

a) Xác định nội dung các đỉnh: đó là các số liệu nằm trong thành phần củanhững điều kiện tường minh và ẩn tàng được bổ sung, là các thao tác biến hóa

(phương tiện giải, hay các phép tính toán) để biến bài toán ban đầu thành những bàitoán trung gian;

PA = x.aA

PB = y.aBBước 2 Tính khối lượng mol phân tử M của hợp chất:

M = PA + PB = x.aA + y.aBBước 3 Biện luận theo định luật thành phần không đổi, lập tỉ lệ thức:

m

m A

 M PA

Bước 4 Rút ra mA:

M

m P

A

.



b) Lập grap giải của bài 1 theo chương trình giải nói trên

(i) Xác định nội dung các đỉnh: đó là 9 số liệu của phép giải nói trên

P A A



(ii) Mã hóa chúng: dùng các kí hiệu trên

(iii) Dựng đỉnh và lập cung, ta sẽ được grap sau đây (grap giải đầy đủ):

aA PA

AxBy M

m

m M

P A A

 mA

aB PB

c) Lập grap giải đơn giản hóa

Nếu muốn ghi nhớ chương trình giải cốt lõi, mạch lôgic chính yếu của phépgiải, ta có thể lược bỏ những số liệu “cho” xuất phát, coi như “hiểu ngầm”, và chỉgiữ lại những số liệu tham gia trực tiếp vào các phép biến đổi của bài toán mà thôi.Thậm chí, khi học sinh đã quen thuộc với cách grap hóa chương trình giải loại bàitoán này, có thể thay thế những phép biến đổi thường gặp bằng những kí hiệu quyước Chẳng hạn, có thể diễn tả phép lập tỉ lệ thức nói trên bằng một hình quy ướcnhư

Như thế, ta sẽ có một grap giải đơn giản hóa (có thể bỏ cả các khung củađỉnh):

Như thí dụ của bài toán 1 trên đây, algorit giải chính là 4 bước đã mô tả ởmỗi bước, ta gộp chung những phép tính cùng loại, như tính PA và PB

Grap giải và algorit giải bài toán gắn bó hữu cơ với nhau, grap là cơ sở kháchquan để xác định algorit tương ứng của nó

Không những thế grap còn cho phép ta tính toán được mức độ phức tạp vàkhó khăn của chương trình giải một loại bài toán nhất định, căn cứ vào cấu trúc củagrap giải

Một bài toán có thể có nhiều phép giải và do đó có bao nhiêu cách giải sẽ cóbấy nhiêu grap giải tương ứng Đem đối chiếu nhiều grap giải khác nhau của cùngmột bài toán, ta có thể đánh giá khách quan ưu nhược điểm của mỗi cách giải, và cóthể chọn phương án tối ưu Điều này có ý nghĩa rất lớn về mặt lí luận dạy học, vànếu giáo viên biết tận dụng những đặc điểm nó trên, thì phương pháp này sẽ là mộttrợ thủ sư phạm đắc lực.

1.6 ĐIỀU TRA THỰC TRẠNG SỬ DỤNG BÀI TẬP HÓA HỌC HIỆN NAY Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG

1.6.1 Mục đích điều tra:

- Tìm hiểu, đánh giá thực trạng việc học tập môn hóa hiện nay của một sốtrường phổ thông: Trường THCS Đặng Thai Mai(TP Vinh), Trường THCS LĩnhSơn (Huyện Anh Sơn), Trường THCS Bến Thủy (TP Vinh), Trường THCS NhânThành (Yên Thành) Từ đó làm cơ sở để phát triển đề tài

- Phân tích các quá trình sử dụng bài tập trong quá trình dạy học hóa học ởtrường phổ thông

1.6.2 Nội dung- phương pháp-Đối tượng điều tra

* Phương pháp điều tra:

- Gửi và thu phiếu điều tra

- Gặp gỡ, trao đổi, phỏng vấn các giáo viên, chuyên viên

* Đối tượng điều tra:

- Các giáo viên đang trực tiếp giảng dạy ở trường phổ thông

- Chuyên viên phòng giáo dục đào tạo

1.6.3 Kết quả điều tra

Trong khoảng thời gian từ tháng 8/2010 đến cuối tháng 10/ 2010 chúng tôi

đã gửi phiếu điều tra đến các giáo viên giảng dạy ở một số trường( cả trườngchuyên và trường bình thường) và một số chuyên viên phụ trách từng môn của sởGD-ĐT trên địa bàn tỉnh Nghệ an Nội dung điều tra chỉ đề cập tới một số vấn đềnhư:

+ Nguyên nhân dẫn đến học sinh không giải được bài tập

+ Nguồn bài tập mà giáo viên thường sử dụng

+ Các cách thức xây dựng bài tập mới

+ Việc sử dụng phương pháp Grap trong dạy học

+ Quy trình chữa một bài tập

……

Kết quả thu được như sau:

A Dạng câu hỏi có nhiều phương án lựa chọn:

Sau khi tiến hành thống kê chúng tôi thu được kết quả dưới bảng sau:

Bảng 1: Bảng phân phối điều tra theo số lượng:

Tổng số phiếu: 208Đơn vị: lần

Sau khi quy đổi về đơn vị % chúng tôi thu được kết quả sau:

Bảng 2: Bảng phân phối điều tra theo đơn vị %:

Tổng số phiếu: 208

Từ đó giúp các em hình thành năng lực giải quyết vấn đề.

- Về vấn đề sử dụng bài tập trong giai đoạn nào của quá trình dạy học thì có66,3% giáo viên đồng tình với phương án khi vận dụng kiến thức, khi củng cố kiếnthức và khi kiểm tra đánh giá là 52,8% Điều đó chứng tỏ rằng giáo viên thường sửdụng bài tập khi vận dụng và củng cố kiến thức Chỉ có 12% giáo viên được hỏi sửdụng bài tập dùng để truyền thụ kiến thức mới

- Về vấn đề hướng dẫn học sinh giải bài tập thì có 86,5% quan tâm đến thuậtgiải Quay trở lại vấn đề trên, giáo viên quan tâm nhiều đến phương pháp giải, điềunày hoàn toàn mâu thuẫn vì phương pháp giải được hiểu là tiến trình của tư duy cònthuật giải là lược đồ tư duy, nó không tuân theo một quy luật nào

- Về vấn đề kĩ năng quan trọng nhất cần rèn luyện cho học sinh để giúp họcsinh giải tốt các bài tập thì có tới 65% giáo viên cho rằng phân tích là kĩ năng quantrọng nhất Điều bất ngờ là trong số những giáo viên được hỏi thì không ai quan tâmđến kĩ năng tóm tắt bài toán Trong các bài tập, tóm tắt chính là điều quan trọnghàng đầu, vì tóm tắt giúp học sinh hiểu được nội dung bài toán và mục đích cần đạttới khi giải bài toán.

- Về vấn đề nguồn bài tập mà giáo viên thường sử dụng trong quá trình dạyhọc thì có tới 86,5% giáo viên dựa vào sách tham khảo, một số giáo viên sử dụngđồng thời sách tham khảo và tự xây dựng dựa trên kinh nghiệm bản thân Sách thamkhảo là nguồn tài liệu khá phổ biến và cũng có những quyển sách rất đáng tin cậy,tuy nhiên cũng không ít những tài liệu có nội dụng sai lệch về kiến thức, mâu thuẫnnhau trong giải quyết các bài tập Do vậy chúng ta cần xây dụng hệ thống bài tậpdựa trên kinh nghiệm bản thân và những kiến thức tĩnh luỹ được Đây cũng chính là

lý do kích thích chúng tôi xây dựng đề tài này

- Về vấn đề cách thức để xây dựng một bài tập mới: có 79,8% giáo viên đượchỏi lựa chọn cách thay đổi dữ kiện của bài toán và 64,4% chọn thay đổi yêu cầu củabài Như vậy cách thức xây dựng bài tập mới của giáo viên chưa chú trọng về mặt

lý luận dạy học

- Về vấn đề sử dụng phương pháp grap với tiếp cận môđun để xây dựng bàitập mới thì có tới 72,1% giáo viên chưa từng sử dụng phương pháp này để ra bàicho học sinh

B Dạng câu hỏi điền khuyết:

Sau khi tiến hành thống kê chúng tôi thu được các ý kiến sau:

- Về vấn đề quy trình chữa một bài tập thì có tới 80% giáo viên đồng tình vớiquy trình sau:

B1: Đọc kĩ đề và tóm tắt bài toánB2: Xác định các kiến thức liên quanB3: Xác định các phương pháp giảiB4: Học sinh trình bày lời giảiB5: Giáo viên nhận xét và rút ra phương pháp chung

Chúng ta cần phải xác định rõ rằng chữa bài tập là quá trình làm sáng tỏ đặcđiểm tư duy, giúp học sinh xác định được những cái đã làm được và chưa làm được

trong bài giải Có một số em đặt câu hỏi cho chúng tôi: Tại sao cô và các bạn tìm được lời giải còn em không biết nên bắt đầu từ đâu?

Vì thế theo chúng tôi nên hướng dẫn cho học sinh biết tóm tắt bài toán đểhình thành cho các em kĩ năng xây dựng cơ chế giải bài tập

- Về vấn đề cách thức để xây dựng một bài tập mới thì có khoảng 70% giáoviên cho rằng quy trình xây dựng bài tập mới là:

+ Xác định mục đích, mục tiêu bài toán+ Dựa vào các kiến thức cơ bản có liên quan để xây dựng bài tập+ Xây dựng sơ đồ giải

+ Lập đáp án và thang điểmNhìn chung các giáo viên được hỏi chưa thống nhất về cách thức xây dựngbài tập mới

- Khi được hỏi về nguyên tắc chủ yếu để xây dựng bài tập mới theo phươngpháp grap và tiếp cận mô đun chỉ có 20% tră lời đúng định nghĩa Như vậy hầu nhưcác giáo viên chưa từng biết đến phương pháp này, đó cũng chính là lý do thúc đẩychúng tôi nghiên cứu đề tài này

1.6.4 Kết luận

Sau quá trình điều tra chúng tôi rút ra những kết luận sau đây:

- Đa số giáo viên khi ra bài tập cho học sinh thường lấy những bài tập sẵn cótrong sách giáo khoa, sách bài tập mà ít khi sử dụng bài tập mình tự ra

- Một số lớn giáo viên sử dụng bài tập khi củng cố và hoàn thiện kiến thức,rất ít giáo viên sử dụng bài tập để truyền thụ kiến thức mới

- Hầu hết các giáo viên chưa quan tâm tới việc tóm tắt bài toán mà chỉ quantâm tới cách giải và phân tích bài toán

- Hầu như các giáo viên chưa nắm được phương pháp Grap để xây dựng bàitập mới

CHƯƠNG II- XÂY DỰNG HỆ THỐNG KĨ NĂNG SỬ DỤNG BÀI TẬP

TRONG DẠY HỌC

2.1.KĨ NĂNG GIẢI BÀI TẬP

Trong việc học tập của học trò thì một trong những hoạt động chủ yếu và

có vị trí quan trọng là làm bài tập và nâng cao các kỹ năng giải bài tập trong sáchgiáo khoa

Vì vậy để phát triển năng lực học tập cho học sinh thì người thầy giáokhông thể không quan tâm tới vấn đề hướng dẫn giải, khai thác và rèn kỹ nănggiải bài tập trong sách giáo khoa để giúp học sinh tránh những sai lầm và vậndụng tốt lý thuyết để giải bài tập nhằm nâng cao chất lượng học tập

Việc quan tâm thường xuyên, hướng dẫn, khai thác và rèn kỹ năng giải bàitập trong sách giáo khoa là khuyến khích các em luôn có ý thức, hứng thú tronggiải bài tập chắc chắn sẽ góp phần bồi dưỡng năng lực tư duy chủ động tìm tòikiến thức mới cho học sinh, cũng thông qua đó rèn luyện tư duy mềm dẻo tíchcực sáng tạo cho học sinh Trong những kĩ năng sử dụng để giải bài tập thì cónhững kĩ năng sử dụng phương pháp truyền thống và kĩ năng sử dụng nhữngphương pháp mới

2.1.1 Một số phương pháp thường gặp[39, 40]

2.1.1.1 Phương pháp dựa vào sự tăng, giảm khối lượng

a- Đặc điểm: Đây là loại bài toán so sánh khối lượng của chất cần xác định

với chất mà giả thiết cho biết lượng của nó

b- Cách giải: Khi chuyển từ chất này sang chất khác, khối lượng các chất

có thể tăng hoặc giảm do các chất khác nhau có khối lượng mol khác nhau, để từkhối lượng tăng hay giảm này, kết hợp với tương quan tỉ lệ mol giữa 2 chất này màgiải quyết yêu cầu đặt ra

Ví dụ 1: Nhúng một thanh sắt nặng 8 gam vào 500 ml dung dịch CuSO4 2M.Sau một thời gian lấy lá sắt ra cân lại thấy nặng 8,8 gam Xem thể tích dung dịchkhông thay đổi thì nồng độ mol/lit của CuSO4 trong dung dịch sau phản ứng là baonhiêu?

Hướng dẫn giải:

Số mol CuSO4 ban đầu là: 0,5 x 2 = 1 (mol)

PTHH: Fe + CuSO4   FeSO4 + Cu (1)

1 mol 1 mol

56g 64g

làm thanh sắt tăng thêm 64 - 56 = 8 gam

Mà theo bài cho, ta thấy khối lượng thanh sắt tăng là: 8,8 - 8 = 0,8 gam

Vậy có 08,8 = 0,1 mol Fe tham gia phản ứng, thì cũng có 0,1 mol CuSO4tham gia phản ứng

 Số mol CuSO4 còn dư : 1 - 0,1 = 0,9 mol

= 0,05 mol

Số mol của CaCO3 = 1004 = 0,04 molPTHH

CO2 + Ca(OH)2   CaCO3 + H2O

- Nếu CO2 không dư:

Ta có số mol CO2 = số mol CaCO3 = 0,04 molVậy V(đktc) = 0,04 22,4 = 0,896 lít

- Nếu CO2 dư:

CO2 + Ca(OH)2   CaCO3 + H2O0,05    0,05 mol   0,05

CO2 + CaCO3 + H2O   Ca(HCO3)20,01    (0,05 - 0,04) mol

Vậy tổng số mol CO2 đã tham gia phản ứng là: 0,05 + 0,01 = 0,06 mol

 V(đktc) = 22,4 0,06 = 1,344 lít

Ví dụ 3: Hoà tan 20gam hỗn hợp hai muối cacbonat kim loại hoá trị 1 và 2bằng dung dịch HCl dư thu được dung dịch X và 4,48 lít khí (ở đktc) tính khốilượng muối khan thu được ở dung dịch X.

Hướng dẫn giải:

Gọi kim loại hoá trị 1 và 2 lần lượt là A và B ta có phương trình phản ứngsau:

A2CO3 + 2HCl -> 2ACl + CO2 + H2O (1)BCO3 + 2HCl -> BCl2 + CO2 + H2O (2)

Số mol khí CO2 (ở đktc) thu được ở 1 và 2 là:

mol

4 , 22

48 , 4

Theo (1) và (2) ta nhận thấy cứ 1 mol CO2 bay ra tức là có 1 mol muốicacbonnat chuyển thành muối Clorua và khối lượng tăng thêm 11 gam (gốc CO3 là60g chuyển thành gốc Cl2 có khối lượng 71 gam)

Vậy có 0,2 mol khí bay ra thì khối lượng muối tăng là:

0,2 11 = 2,2 gamVậy tổng khối lượng muối Clorua khan thu được là:

M(Muối khan) = 20 + 2,2 = 22,2 (gam)

Ví dụ 4: Hoà tan 10gam hỗn hợp 2 muối Cacbonnat kim loại hoá trị 2 và 3bằng dung dịch HCl dư thu được dung dịch A và 0,672 lít khí (đktc)

Hỏi cô cạn dung dịch A thu được bao nhiêu gam muối khác nhau?

Hướng dẫn giải:

Gọi hai kim loại có hoá trị 2 và 3 lần lượt là X và Y, ta có phản ứng:

XCO3 + 2HCl -> XCl2 + CO2 + H2O (1)

Y2(CO3)3 + 6HCl -> 2YCl3 + 3CO2 + 3H2O (2)

Số mol chất khí tạo ra ở chương trình (1) và (2) là:

4 , 22

672 , 0

2 

CO

n = 0,03 mol

Theo phản ứng (1, 2) ta thấy cứ 1 mol CO2 bay ra tức là có 1 mol muối

Cacbonnat chuyển thành muối clorua và khối lượng tăng 71 - 60 = 11 (gam) (

Vậy khối lượng muối khan thu được sau khi cô cạn dung dịch

m (muối khan) = 10 + 0,33 = 10,33 (gam)

2.1.1.2 Phương pháp giải sử dụng định luật bảo toàn khối lượng

- Tính khối lượng từng chất trong phương trình dựa vào lượng chất đã cho ở

đề bài, sau đó áp dụng định luật bảo toàn khối lượng

Ví dụ 1 Cho một luồng khí clo dư tác dụng với 9,2g kim loại sinh ra 23,4gmuối kim loại hoá trị I Hãy xác định kim loại hoá trị I và muối kim loại đó

Vậy muối thu được là: NaCl

Ví dụ 2: Hoà tan hoàn toàn 3,22g hỗn hợp X gồm Fe, Mg và Zn bằng mộtlượng vừa đủ dung dịch H2SO4 loãng, thu được 1,344 lit hiđro (ở đktc) và dung dịchchứa m gam muối Tính m?

Hướng dẫn giải:

PTHH:

2Fe + 3Cl2   2FeCl3 (1)

Fe + 2HCl   FeCl2 + H2 (2)Theo phương trình (1,2) ta có:

nFeCl3 = nFe= 1156,2 = 0,2mol

nFeCl2 = nFe= 1156,2 = 0,2mol

Số mol muối thu được ở hai phản ứng trên bằng nhau nhưng khối lượngmol phân tử của FeCl3 lớn hơn nên khối lượng lớn hơn

Hướng dẫn giải:

Gọi 2 kim loại hoá trị II và III lần lượt là X và Y ta có phương trình phảnứng:

XCO3 + 2HCl -> XCl2 + CO2 + H2O (1)

Y2(CO3)3 + 6HCl -> 2YCl3 + 3CO2 + 3H2O (2)

Số mol CO2 thoát ra (đktc) ở phương trình 1 và 2 là:

mol

4 , 22

672 , 0

Theo phương trình phản ứng 1 và 2 ta thấy số mol CO2 bằng số mol H2O

mol n

Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có:

10 + 2,19 = x + 44 0,03 + 18 0,03 => x = 10,33 gam

2.1.1.3 Phương pháp bảo toàn electron

a- Nguyên tắc của phương pháp bảo toàn e

Khi có nhiều chất oxi hoá hoặc chất khử trong hỗn hợp phản ứng (nhiều phảnứng hoặc phản ứng qua nhiều giai đoạn ) thì "Tổng số mol e mà các chất khử chophải bằng tổng số mol e mà các chất oxi hoá nhận " Tức là :

 n e nhường =  n e nhận

b- Các giải pháp để tổ chức thực hiện.

Mấu chốt quan trọng nhất là học sinh phải nhận định đúng trạng thái đầu vàtrạng thái cuối của các chất oxi hoá, chất khử, nhiều khi không cần quan tâm tới cânbằng phản ứng Phương pháp này đặc biệt lý thú đối với các bài toán phải biện luậnnhiều trường hợp xảy ra

c- Các ví dụ:

Ví dụ 1 : Cho 40.5 gam Al tác dụng với dung dịch HNO3 thu được 10.08 lítkhí X ở đktc ( không có sản phẩm khử nào khác ) X là

A.NO2 B.NO C N2O D N2

Hướng dẫn : Chọn đáp án D

Số mol của Al = 1.5 ( mol) và số mol khí X = 0.45 mol Theo bảo toàn e có

Al - 3(e) Al3+ N+5 + n (e) sản phẩm 1.5 4.5 0.45n 0.45 Suy ra 0.45 n = 4.5  n = 10 Vậy khí X là N2

Ví dụ 2: Cho 8,3 gam hỗn hợp gồm Al,Fe vào 1 lít dung dịch AgNO3 0.1 M

và Cu(NO3)2 0.2 M Sau khi phản ứng kết thúc thu được chất rắn Z ( không tác dụngvới dung dịch HCl ) và dung dịch T không còn màu xanh Khối lưọng của Z và

%mAl trong X là :

A 23.6 gam & 32.53% B 2.36 gam & 32.53%

C 23.6 gam & 45.53% D 12.2 gam & 28.27%

Hướng dẫn : Chọn đáp án A

Z không tác dụng với với dung dịch HCl  Al, Fe hết

Dung dịch T không còn màu xanh  Cu(NO3)2 phản ứng hết

Vậy chất rắn Z gồm có Ag,Cu  mZ = mAg + mCu = 0.1x108 + 0.2 x 64 =23.6 gam

Gọi số mol của Al ,Fe lần lượt là a,b

5 0 2 3

b a

b a

 





 1 0 1 0

b a

%mAl = 100

3 8

27 1

0 x

=32.53%

2.1.1.4 Phương pháp đường chéo

* Ưu nhược điểm của phương pháp

Đây là phương pháp có nhiều ưu điểm, giúp tăng tốc độ tính toán, và là 1công cụ bổ trợ rất đắc lực cho phương pháp trung bình.

- Phương pháp đường chéo có thể áp dụng tốt cho nhiều trường hợp, nhiềudạng bài tập, đặc biệt là dạng bài pha chế dung dịch và tính thành phần hỗn hợp

- Thường sử dụng kết hợp giữa đường chéo với phương pháp trung bình vàphương pháp bảo toàn nguyên tố Với hỗn hợp phức tạp có thể sử dụng kết hợpnhiều đường chéo

- Trong đa số trường hợp không cần thiết phải viết sơ đồ dường chéo nhằmrút ngắn thời gian làm bài

- Nhược điểm của phương pháp này là không áp dụng được cho những bàitoán trong đó có xảy ra phản ứng giữa các chất tan với nhau, không áp dụng đượcvới trường hợp tính toán pH

* Các bước giải

- Xác định trị số cần tìm từ đề bài

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

- Xây dựng đường chéo => Kết quả bài toán





gam H2SO4Nồng độ dung dịch H2SO4 tương ứng: 122,5%

Gọi m1, m lần lượt là khối lượng SO3 và dung dịch H2SO4 49% cần lấy Theo(1) ta có:

Ví dụ 2: Hòa tan 3,164 gam hỗn hợp 2 muối CaCO3 và BaCO3 bằng dungdịch HCl dư, thu được 448 ml khí CO2 (đktc) Xác định thành phần % số mol củaBaCO3 trong hỗn hợp

Hướng dẫn giải:

(mol) 0,02 22,4

Ví dụ 1:Để pha được 500 ml dung dịch nước muối sinh lí (C = 0,9%) cần lấy

V ml dung dịch NaCl 3% Tính giá trị của V?

Ví dụ 2: Để thu được dung dịch HCl 25% cần lấy m1 gam dung dịch HCl45% pha với m2 gam dung dịch HCl 15% Tỉ lệ m1/m2 là bao nhiêu?

Ví dụ 3: Cần trộn 2 thể tích metan với một thể tích đồng đẳng X của metan

để thu được hỗn hợp khí có tỉ khối hơi so với hiđro bằng 15 Tìm X?

2.1.1.5 Phương pháp sử dụng đại lượng trung bình

Khối lượng mol trung bình (KLMTB) của một hỗn hợp là khối lượng của 1mol hỗn hợp đó

M =

hh

hh n

m

=

i

i i n n n

n M n

M n M

.

.

2 1

2 2 1 1

- mhh là tổng số gam của hỗn hợp

- nhh là tổng số mol của hỗn hợp

- M1, M2, , Mi là khối lượng mol của các chất trong hỗn hợp

- n1, n2, , ni là số mol tương ứng của các chất

Tính chất: Mmin < M < Mmax

Đối với chất khí vì thể tích tỉ lệ với số mol nên (*) được viết lại như sau:

M =

i

i i V V V

V M V

M V M

2 1

2 2 1 1

50% ứng với x = 0,5

Chú ý: Nếu hỗn hợp chỉ gồm có hai chất có khối lượng mol tương ứng M1 và

M2 thì các công thức (*), (**) và (***) được viết dưới dạng:

(*)  M =

n

n n M n

M1. 1  2.(  1)

(**)/(***)  M = M1x + M2(1 - x) (***)/

Trong đó: n1, V1, x là số mol, thể tích, thành phần % về số mol hoặc thểtích (hỗn hợp khí) của chất thứ nhất M1 Để đơn giản trong tính toán thông thườngngười ta chọn M1 > M2

Nhận xét: Nếu số mol (hoặc thể tích) hai chất bằng nhau thì M =

Ví dụ 1: Hoà tan 4,88g hỗn hợp A gồm MgO và FeO trong 200ml dung dịch

H2SO4 0,45M(loãng) thì phản ứng vừa đủ, thu được dung dịch B

a/ Tính khối lượng mỗi oxit có trong hỗn hợp A

b/ Để tác dụng vừa đủ với 2 muối trong dung dịch B cần dùng V(lit) dungdịch NaOH 0,2M, thu được kết tủa gồm 2 hiđrôxit kim loại Lọc lấy kết tủa, đemnung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắnkhan(phản ứng hoàn toàn) Tính V và m

Ví dụ 2: Để hoà tan 9,6g một hỗn hợp đồng mol (cùng số mol) của 2 oxitkim loại có hoá trị II cần 14,6g axit HCl Xác định công thức của 2 oxit trên Biếtkim loại hoá trị II có thể là Be, Mg, Ca, Fe, Zn, Ba

Ví dụ 3: Khử 9,6g một hỗn hợp gồm Fe2O3 và FeO bằng H2 ở nhiệt độ cao,người ta thu được Fe và 2,88g H2O.

a/ Viết các PTHH xảy ra

b/ Xác định thành phần % của 2 oxit trong hỗn hợp

c/ Tính thể tích H2(đktc) cần dùng để khử hết lượng oxit trên

Ví dụ 4: Cho X và Y là 2 oxit của cùng một kim loại M Biết khi hoà tancùng một lượng oxit X như nhau đến hoàn toàn trong HNO3 và HCl rồi cô cạn dungdịch thì thu được những lượng muối nitrat và clorua của kim loại M có cùng hoá trị.Ngoài ra, khối lượng muối nitrat khan lớn hơn khối lượng muối clorua khan mộtlượng bằng 99,38% khối lượng oxit đem hoà tan trong mỗi axit Phân tử khối củaoxit Y bằng 45% phân tử khối của oxit X Xác định các oxit X, Y

Ví dụ 5: Khử 2,4g hỗn hợp gồm CuO và Fe2O3 bằng H2 ở nhiệt độ cao thì thuđược 1,76g hỗn hợp 2 kim loại Đem hỗn hợp 2 kim loại hoà tan bằng dd axit HClthì thu được V(lit) khí H2

a/ Xác định % về khối lượng của mỗi oxit trong hỗn hợp

b/ Tính V (ở đktc)

Ví dụ 6: Hoà tan 26,2g hỗn hợp Al2O3 và CuO thì cần phải dùng vừa đủ250ml dung dịch H2SO4 2M Xác định % khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp

Ví dụ 7: Cho hỗn hợp A gồm 16g Fe2O3 và 6,4g CuO vào 160ml dung dịch

H2SO4 2M Sau phản ứng thấy còn m gam rắn không tan

a/ Tính m

b/ Tính thể tích dung dịch hỗn hợp gồm axit HCl 1M và axit H2SO4 0,5M cần dùng

để phản ứng hết hỗn hợp A

2.1.2 Một số phương pháp mới

2.1.2.1 Phương pháp quy đổi

* Phương pháp quy đổi trong giải toán là một phương pháp được áp dụng rấthiệu quả trong dạy học thời gian gần đây Tuy nhiên hiện nay, các tài liệu viết vềphương pháp này còn ít và chưa trình bày về bản chất của phương pháp nên rấtnhiều giáo viên và và học sinh đều ngại sử dụng phương pháp này

Vậy, quy đổi là gì? Đó là một phương pháp biến đổi toán học nhằm đưa bài

toán hoá học từ các dữ kiện ban đầu là một hỗn hợp phức tạp về dạng đơn giản hơn,qua đó các phép tính trở nên đơn giản và thuận tiện hơn Nguyên tắc của phươngpháp qui đổi là dựa trên nguyên tắc bảo toàn nguyên tố và bảo toàn điện tích (bảotoàn oxi hoá)

Có nhiều dạng quy đổi khác nhau như:

- Quy đổi phân tử:

+ Quy đổi hỗn hợp gồm nhiều chất thành hỗn hợp ít chất hơn hoặc chỉ cómột chất tương đương

+ Quy đổi một chất thành nhiều chất

- Quy đổi thành nguyên tử:

Là phương pháp quy đổi hỗn hợp nhiều chất phức tạp thành các nguyên tửhoặc đơn chất tương ứng

- Quy đổi tác nhân oxi hoá (hoặc khử)

Thay tác nhân oxi hoá (hoặc khử) này bằng tác nhân oxi hoá (hoặc khử) khác(quy về số mol electron trao đổi như nhau)

* Dấu hiệu sử dụng phương pháp

- Bài toán hỗn hợp, tổng số các chất trong hỗn hợp lớn hơn tổng số cácnguyên tố tạo nên hỗn hợp

- Bài toán hỗn hợp các oxit, sunfua của kim loại; xác định thành phần cácnguyên tố trong hỗn hợp phức tạp; các hợp chất khó xác định số oxi hóa Cu2FeS2,

Cu2FeS4

Các bước giải :

- B1: + Quy hỗn hợp về các nguyên tố tạo thành hỗn hợp

+ Đặt ẩn số thích hợp cho số mol nguyên tử các nguyên tố trong hỗn hợp

- B2: + Lập các phương trình dựa vào các định luật bảo toàn: BTNT, BTKL, BTelectron

+ Lập phương trình dựa vào các dữ kiện khác của bài toán nếu có

- B3: Giải hệ các phương trình để tìm ra kết quả

Ví dụ 1 : Một phôi bào sắt có khối lượng m (g) để lâu ngoài không khí bị oxihóa thành hỗn hợp A gồm Fe, FeO , Fe3O4, Fe2O3 có khối lượng 12(g) Cho A hòatan hoàn toàn trong dd HNO3 thu được 2.24 lit khí NO ( sản phẩm khử duy nhất) ởđktc Tim giá trị của m?

Bài giải : Giả sử hỗn hợp A là hỗn hợp gồm Fe và O2

Đặt số mol của Fe = x (mol); số mol nguyên tử oxi = y (mol)

Quá trình trao đổi electron: