26

Bộ giáo dục v đo tạo
Trờng đại học s phạm h nội
[\

Cao cự giác Phát triển t duy v rèn luyện
kiến thức kĩ năng THực hnh hoá
học cho Học sinh trung học phổ
thông qua các Bi tập Hóa học thực
nghiệm Chuyên ngành: Lí luận và Phơng pháp dạy học bộ môn hoá học
Mã số: 62.14.10.03

Tóm tắt Luận án tiến sĩ giáo dục học

Hà Nội 2007

27

quan đến đề ti luận án

1. Cao Cự Giác(1998), Phát triển t duy hoá học cho học sinh qua việc sử
dụng phơng trình ion giải bài tập hoá học, Nghiên cứu giáo dục, (12)
tr. 22-23.
2. Cao Cự Giác(2004), Phát triển khả năng t duy và thực hành thí nghiệm
qua các bài tập hoá học thực nghiệm, Tạp chí Giáo dục, (88) tr. 34-35.
3. Cao Cự Giác(2004), Sử dụng internet để khai thác phần mềm phục vụ
cho nghiên cứu và giảng dạy hoá học, Tạp chí Giáo dục, (99) tr. 37-38.
4. Cao Cự Giác(2005), Rèn luyện một số kĩ năng thực hành hoá học qua
việc thiết kế bài tập hoá học thực nghiệm dạng trắc nghiệm khách quan,
Tạp chí Hoá học & ứng dụng, (8) tr. 2-5.
5. Cao Cự Giác, Nguyễn Xuân Trờng(2005), Thiết kế bài tập hoá học
thực nghiệm bằng phần mềm Model ChemLab, Tạp chí Giáo dục,
(107),tr.38-39.
6. Cao Cự Giác, Nguyễn Xuân Trờng(2005), Các xu hớng đổi mới
phơng pháp dạy học hoá học ở trờng phổ thông hiện nay, Tạp chí
Giáo dục, (128), tr.34-36.
7. Cao Cự Giác(2005), Một số dạng bài tập bồi dỡng năng lực t duy hoá
học, Tạp chí Hoá học & ứng dụng, (11) tr.2-3.
8. Cao Cự Giác(2006), Sử dụng các hình vẽ mô phỏng thí nghiệm để thiết
kế bài tập hoá học thực nghiệm, Tạp chí Giáo dục, (139) tr.37-38.
9. Cao Cự Giác (2006), Sử dụng hình vẽ mô phỏng thí nghiệm vào việc
thiết kế bài tập hoá học thực nghiệm, Tạp chí Hoá học & ứng dụng, (1)
tr.4-6.
10. Cao Cự Giác (2006), Xây dựng các bài tập hoá học có nội dung liên hệ
với thực tế cuộc sống, Tạp chí Hoá học & ứng dụng, (6) tr.1-3.

1
Mở đầu

trong dạy học HH ở trờng THPT.
- Làm sáng tỏ đợc nội dung và phơng pháp PTTDHH và rèn luyện
KNTHHH cho HS THPT qua nội dung các BTHHTN.
- áp dụng nội dung và phơng pháp trên để phân loại, thiết kế, xây
dựng và sử dụng các BTHHTN một cách có hiệu quả trong dạy học
HH.
- Thực nghiệm s phạm để xác định hiệu quả và tính khả thi của những
đề xuất. Từ đó rút ra những cơ sở lý luận và biện pháp thực tiễn giúp
GV HH ở trờng THPT sử dụng thờng xuyên hơn các loại BT này
trong dạy học.
3.3. Phơng pháp nghiên cứu
Để hoàn thành các nhiệm vụ đặt ra, chúng tôi sử dụng các phơng pháp
nghiên cứu sau:
- Tìm hiểu thực tiễn ở trờng phổ thông nhằm phát hiện vấn đề nghiên
cứu.
- Phân tích và tổng hợp lý thuyết, kết hợp với phơng pháp THTN để
hình thành các dạng BTHHTN.
- Nghiên cứu các giáo trình và tài liệu có liên quan đến đề tài.
- Dùng phơng pháp tiếp cận hệ thống và phơng pháp tiếp cận tổng
hợp để xây dựng nội dung, phơng pháp PTTD và rèn luyện KNTHTN
cho HS THPT.
- Điều tra cơ bản: trắc nghiệm, phỏng vấn, dự giờ, lấy ý kiến chuyên
gia.
- Thực nghiệm s
phạm, xử lý kết quả bằng toán học thống kê.

3
4. Giả thuyết khoa học
Nếu GV nắm đợc nội dung và phơng pháp PTTD và rèn luyện
KNTHHH cho HS THPT thì sẽ biết cách thiết kế và sử dụng các loại

trờng phổ thông hiện nay (trang 15 - 23 luận án)
1.1.1. Đổi mới phơng pháp dạy học Một nhu cầu tất yếu của x
hội học tập
Đổi mới PPDH nói chung và PPDH HH nói riêng là một yêu cầu khách
quan và là một nhu cầu tất yếu của xã hội học tập vì HH là một môn khoa
học thực nghiệm, gắn liền với sự phát triển khoa học kĩ thuật, ứng dụng khoa
học công nghệ phục vụ cuộc sống.
1.1.2. Những xu hớng dạy học hoá học hiện nay
a) Khai thác đặc thù môn hoá học tạo ra các hình thức hoạt động đa
dạng, phong phú giúp HS chủ động tự chiếm lĩnh kiến thức và kĩ năng trong
giờ học
b) Khai thác triệt để các nội dung hoá học trong bài dạy theo hớng liên
hệ với thực tế
c) Tăng cờng sử dụng các loại bài tập có tác dụng phát triển t duy và
rèn luyện kĩ năng thực hành hoá học
d) Sử dụng các phơng tiện kĩ thuật dạy học hiện đại và áp dụng các
thành tựu của công nghệ thông tin trong dạy học hoá học
1.2. Những xu hớng phát triển của BTHH hiện nay (trang 23, 24
luận án)
1. Nội dung BT phải ngắn gọn, súc tích, không quá nặng về tính toán
mà tập trung vào rèn luyện và phát triển năng lực TDHH cho HS.
2. BTHH phải chú ý đến việc rèn luyện các thao tác, KN làm TN để HS
khi có điều kiện làm TH cũng không bỡ ngỡ, lạ lùng trớc các hiện tợng
TN và chủ động trong phơng pháp tiến hành TN.

5
3. BTHH cần chú ý đến việc mở rộng sự hiểu biết một cách sinh động
về kiến thức HH và các ứng dụng của chúng trong thực tiễn. Từ đó làm cho
HS nhận ra HH không còn là những khái niệm và phản ứng khó hiểu, khó
nhớ mà rất gần gũi, thiết thực với cuộc sống. Khai thác các yếu tố ảnh hởng

Dù quan niệm và phân loại nh thế nào thì BTHHTN cũng phải chứa
đựng nội dung thực nghiệm bao gồm: mục đích, phơng pháp và kết quả
thực nghiệm. Tuỳ thuộc vào đối tợng và mục đích dạy học khác nhau mà
yêu cầu đòi hỏi về BTHHTN cũng khác nhau.
Để tiện nghiên cứu về BTHHTN, chúng tôi chia thành 3 dạng chính sau:
Dạng 1: BTHHTN có tính chất trình bày (giải BT thông qua trình bày
cách tiến hành các TN mà không phải làm TN).
Dạng 2: BTHHTN có tính chất minh hoạ và mô phỏng (giải BT bằng
cách vẽ hình hoặc sử dụng hình vẽ, băng hình, phần mềm mô phỏng các
TN).
Dạng 3: BTHHTN có tính chất thực hành (giải BT bằng cách thực hành
các TN).
1.3.2. Tác dụng của BTHHTN trong dạy học hoá học
1. Phát triển năng lực nhận thức, rèn luyện TD từ lí thuyết đến TH và
ngợc lại từ đó xác nhận những thao tác KNTH hợp lí.
2. Rèn luyện KN sử dụng hoá chất, các dụng cụ TN và phơng pháp
thiết kế TN.
3. Rèn luyện các thao tác, KNTH cần thiết trong phòng TN (cân, đong,
đun nóng, nung, sấy, chng cất, hoà tan, lọc, kết tinh, chiết,) góp phần vào
việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho HS.
4. Rèn luyện khả năng ứng dụng kiến thức vào thực tiễn đời sống: giải
thích các hiện tợng HH trong tự nhiên; sự ảnh hởng của HH đến kinh tế,

7
sức khoẻ, môi trờng và các hoạt động sản xuất, tạo sự say mê hứng thú
học tập HH cho HS.
5. Giáo dục t tởng, đạo đức, tác phong lao động: rèn luyện tính kiên
nhẫn, trung thực, sáng tạo, chính xác, khoa học; rèn luyện tác phong lao
động có tổ chức, có kế hoạch, có kỉ luật, , có văn hoá.
1.4. T duy và phát triển t duy trong dạy học hoá học (trang 38

Đối với HS phổ thông cha có nhiều kinh nghiệm hoạt động TD, GV có
thể hình thành và rèn luyện các thao tác TD cho HS theo những định hớng
sau đây:
a) GV lựa chọn con đờng hình thành những kiến thức bộ môn phù hợp
với các quy luật logic và tổ chức quá trình học tập cho từng giai đoạn, xuất
hiện tình huống bắt buộc HS phải thực hiện các thao tác TD và phơng pháp
suy luận logic mới có thể giải quyết đợc vấn đề và hoàn thành đợc nhiệm
vụ học tập.
b) GV đa ra những câu hỏi để định hớng cho HS tìm các thao tác TD
hay phơng pháp suy luận thích hợp cho mỗi tình huống cụ thể.
c) GV phân tích các câu trả lời của HS, chỉ ra chổ sai sót khi thực hiện
các thao tác TD, phơng pháp suy luận và hớng dẫn cách sữa chữa.
d) GV giúp HS khái quát hoá kinh nghiệm thực hiện những suy luận
logic dới dạng một số quy tắc, quy luật đặc thù đơn giản. Cho HS làm quen
với những kiểu mẫu suy luận logic đợc lặp đi lặp lại nhiều lần. Trong
trờng hợp phải xây dựng chuỗi lập luận logic phức tạp, GV phải xây dựng
hệ thống câu hỏi định hớng cho HS trớc khi hành động.
1.5. Rèn luyện kĩ năng thực hành hoá học trong dạy học hoá học ở
trờng trung học phổ thông (trang 40 47 luận án)
1.5.1. Kĩ năng
Theo M.A. Đanhilop: KN là khả năng con ngời biết sử dụng có mục
đích và sáng tạo những kiến thức của mình trong hoạt động lí thuyết cũng

9
nh thực tiễn. KN bao giờ cũng xuất phát từ kiến thức và dựa trên kiến thức,
KN chính là kiến thức trong hành động.
1.5.2. Kĩ năng thực hành hoá học
KNTHHH bao gồm các kĩ năng thí nghiệm và KN ứng dụng HH trong
thực tiễn. Hiện nay, cha có một tài liệu nào nêu rõ và thống kê một cách
đầy đủ có hệ thống các KNTHHH cần rèn luyện cho HS ở trờng THPT,

(Lí thuyết và thực nghiệm)
Điều kiện về lí thuyết và thực
nghiệm để giải quyết vấn đề
BTHHTN
T duy
lí thuyết
(kiến
thức)

Kĩ năng
thực hành
(thí
nghiệm)
H
ỗ tr
ợ
Kết luận
(về lí thuyết)
Kết luận
(về thực hành)
Lời giải bi tập
H
ình 1.1. Cấu trúc của một BTHHT
N11
Từ các kết quả điều tra, có thể cho phép kết luận:
1. Đa số các GV và HS rất đồng tình với việc tăng cờng số lợng và
chất lợng các BTHHTN trong dạy học HH. Thực tế loại BT này đang sử

cơ sở và nguyên tắc đã đề xuất.
3. Để đa dạng hoá nội dung các BTHHTN nhằm PTTD và rèn luyện
KNTHHH, chúng tôi đã xây dựng 132 BTHHTN bao gồm các thể loại BT tự
luận, BT thực hành và BT trắc nghiệm khách quan thuộc 3 dạng sau:
Dạng 1: BTHHTN có tính chất trình bày (giải BT thông qua trình bày
cách tiến hành các TN mà không phải làm TN).
Dạng 2: BTHHTN có tính chất minh hoạ và mô phỏng (giải BT bằng
cách vẽ hình hoặc sử dụng hình vẽ, băng hình, phần mềm mô phỏng các
TN).
Dạng 3: BTHHTN có tính chất thực hành (giải BT bằng cách thực hành
các TN).
Nội dung các BT đợc xây dựng luôn chú trọng đến:
- Khả năng PTTD HH cho HS.
- Rèn luyện các KNTHH cơ bản ở trờng phổ thông.
Ví dụ 1: Trong phòng TN để điều chế và thu một số khí tinh khiết,
ngời ta lắp bộ dụng cụ TN nh hình sau:
13

Bình A: Chứa chất lỏng hoặc dung dịch.
Bình B: Chứa chất rắn hoặc dung dịch
Bình C: Chứa chất lỏng hoặc dung dịch.

Bình D: Chứa dung dịch hoặc chất rắn (bình Tixenco).
Bình E: Để thu khí.
a) Hãy cho biết dụng cụ trên có thể điều chế và thu đợc khí nào trong
số các khí sau đây: H
2

Viết các phơng trình phản ứng để điều chế khí.
Rõ ràng tính phức tạp của BT này đã tăng lên nhờ sự tổ hợp có tính chất
chuyên nghiệp của nhiều BT riêng lẻ làm tăng tính hấp dẫn của đề bài. HS
phải khéo léo vợt qua các bẫy lí thuyết và bẫy thực hành. GV có thể
hớng dẫn HS phân tích:
a) Vì bình thu khí (E) để ngửa nên chỉ thu đợc các khí nặng hơn không
khí, bao gồm: O
2
, Cl
2
, HCl, H
2
S, SO
2
, NO, NO
2
, CO
2
.
b) Có thể úp ngợc bình (E) để thu các khí nhẹ hơn không khí nh H
2
,
CH
4
, NH
3
, C
2
H
2

2
MnO
2
H
2
SO
4
(đặc)
Cl
2
HCl(đặc) MnO
2
NaCl(dd) H
2
SO
4
(đặc)
HCl H
2
SO
4
(đặc) NaCl(tinh thể) CaCl
2
(khan)

14
H
2
S H
2

2
SO
4
(đặc) -
NH
3
NaOH(dd) NH
4
Cl CaO
CO H
2
SO
4
(đặc) HCOOH Ca(OH)
2
H
2
SO
4
(đặc)
CO
2
HCl(dd) CaCO
3
NaHCO
3
(dd) H
2
SO
4

2
H
2
H
2
O CaC
2
CaCl
2
(khan)

Ví dụ 2: Trong phòng thí nghiệm ngời ta tiến hành thu và điều chế
andehit axetic từ đất đèn (chứa CaC
2
) nh dụng cụ minh hoạ qua hình vẽ
sau:

a) Viết các phơng trình phản ứng xẩy ra.
b) Hãy giải thích tại sao phải ngâm bình phản ứng vào cốc nớc nóng và
sau đó cho sản phẩm đi qua cốc nớc đá?
Phân tích:
- Đây là một TN tổng hợp hữu cơ khá quan trọng. Từ các chất vô cơ
ngời ta đã điều chế ra axetylen, rồi đến anđehit axetic và cuối cùng là axit
axetic và các dẫn xuất của nó.
- Muốn giải đợc BT này học sinh phải vận dụng các kiến thức đã
học, tổng hợp lại để xây dựng chuỗi phản ứng: CaC
2
C
2
H

trình xảy ra sau đó tổng hợp lại những điều cần rút ra, cần chú ý trong khi
thực hiện cách điều chế. Nh vậy nếu HS giải đợc BT này thì đã rèn luyện
đợc các thao tác TD: phân tích, tổng hợp, khái quát hoá.
- Các KNTHTN: KN sử dụng dụng cụ hoá chất, KN giải thích TN,
KN lắp đặt các dụng cụ TN
Ví dụ 3: Sử dụng phần mềm ChemLab, trình bày TN chuẩn độ dd HCl
0,2M bằng dd NaOH 0,2M với chất chỉ thị phenolphtalein. Từ đó vẽ đồ thị
biểu diễn sự thay đổi pH của dd HCl theo số ml dd NaOH.
Phân tích: Trong TN này, chúng ta dùng một axit mạnh (HCl) và một
bazơ mạnh (NaOH) để biểu diễn. Tiến hành thí nghiệm theo các bớc sau:
Bớc 1: Từ menu Equipment Erlenmeyer flask ( bình tam giác 100
ml) hoặc có thể chọn trực tiếp từ biểu tợng trên thanh Chem Tool. Kích
chuột phải vào bình, chọn Label và dán nhãn bình A.

16
Lấy 35 ml dd HCl 0,2M vào bình A bằng cách chọn menu Chemicals
Add Chemical Acid hoặc có thể kích trực tiếp vào biểu tợng Add
Chemical từ thanh Chem Tool.
Bớc 2: Thêm chất chỉ thị vào bình A bằng cách chọn bình A rồi từ
menu Chemicals Indicators hộp thoại Indicator rồi chọn
phenolphtalein với đơn vị 2 giọt.
Bớc 3: Xác định pH của dd HCl trong bình A bằng cách chọn bình A
rồi từ menu Equipment pH meter hoặc có thể chọn trong menu context.
Bớc 4: Đánh dấu chọn vào mục Titraition data bằng cách chọn bình A
rồi từ menu Procedures Collect Titration Data hoặc có thể chọn bằng
menu context.
Bớc 5: Mở cửa sổ chuẩn độ bằng cách từ menu Procedures Wiew
Titration Data Cửa sổ Titration Data hoặc có thể chọn bằng menu context.
Chú ý: Cửa sổ này sẽ cập nhật dữ liệu để vẽ đờng cong chuẩn độ khi bạn
bắt đầu tiến hành chuẩn độ.

luận và thực tiễn.
Nghiên cứu hiệu quả của quá trình dạy học PTTD và KNTHHH của
HS thông qua hệ thống BTHHTN.

18
Đối chiếu kết quả của LTN với kết quả của LĐC. Từ đó xử lí, phân
tích kết quả để đánh giá chất lợng nội dung và khả năng áp dụng hệ thống
BTHHTN do chúng tôi đề xuất trong dạy học HH ở trờng THPT.
1.2. Nhiệm vụ của TNSP
Soạn các bài giảng thực nghiệm.
Trao đổi và hớng dẫn GV phổ thông về phơng pháp tiến hành bài
thực nghiệm, cách tổ chức và tiến hành bài giảng, cách kiểm tra đánh giá.
Kiểm tra đánh giá, phân tích và xử lý kết quả TNSP để rút ra kết
luận về:
- Kết quả nắm vững kiến thức, các mức độ về PTTD và KNTHHH của
HS LTN và LĐC.
- Tính s phạm của hệ thống BTHHTN đã đề xuất trong luận án.
- Những khó khăn, thuận lợi của GV và HS khi sử dụng hệ thống
BTHHTN.
- Sự phù hợp về khối lợng, loại BT thực nghiệm, mức độ nội dung
của BT trong hệ thống do chúng tôi đa ra với yêu cầu nắm vững kiến thức
và KN của chơng trình HH ở trờng THPT.
1.3. Nội dung TNSP
Do nội dung của luận án là nghiên cứu về BT nên chúng tôi chủ yếu
chọn thực nghiệm ở các tiết ôn tập cuối chơng, bao gồm:
- Lớp 10: Ôn tập chơng IV (Halogen), chơng V (Oxi Lu huỳnh).
- Lớp 11: Ôn tập chơng II (Nitơ - Photpho), chơng V (Hidrocacbon
không no).
- Lớp 12: Ôn tập chơng II (Andehit - Axit cacboxilic Este), chơng
IX (Sắt).

thống các dạng BTHHTN của luận án và cùng trao đổi các ý kiến với GV
dạy thực nghiệm về ý đồ s phạm của đợt thực nghiệm để có sự thống nhất
về nội dung và phơng pháp giảng dạy. Sau khi đã dạy các bài thực nghiệm ở

20
LTN, chúng tối tiến hành kiểm tra đồng thời LTN và LĐC để xác định hiệu
quả tính khả thi của phơng án thực nghiệm. Việc kiểm tra đánh giá đợc
tiến hành 2 lần:
- Lần 1: Đợc thực hiện ngay sau giờ thực nghiệm với mục đích xác
định tình trạng nắm vững bài học và sự vận dụng kiến thức của HS ở LTN và
LĐC.
- Lần 2: Đợc thực hiện sau thời gian 2 tuần với mục đích xác định độ
bền kiến thức và xác định sự phát triển kiến thức của HS sau một số bài học.
Nội dung đề thi là những BTHHTN có tính chất PTTD và rèn luyện các
KNTHHH.
3.5. Kết quả thực nghiệm s phạm
Điểm trung bình của LTN cao hơn LĐC, suy ra LTN nắm vững và
vận dụng kiến thức, kĩ năng tốt hơn LĐC.
Đờng luỹ tích của LTN luôn luôn ở bên phải và phía dới đờng
luỹ tích của LĐC, điều đó cho thấy chất lợng học tập của LTN tốt hơn.
Hệ số biến thiên V của LTN nhỏ hơn của LĐC, nghĩa là chất lợng
LTN đều hơn LĐC.
Bảng 3.14. Tổng hợp phân loại kết quả học tập

Kém (%) Trung bình (%) Khá giỏi (%) Bài kiểm
tra
Lớp Nhóm
Lần 1 Lần 2 Lần 1 Lần 2 Lần 1 Lần 2
12A4 TN 1.82 3.64 56.36 61.81 41.82 34.55 Andehit
Axit-Este

0
20
40
60
80
100
120
12345678910
12A4(L1)
12A3(L1)
12A4(L2)
12A3(L2)
Hình 3.13. Đờng luỹ tích bài kiểm tra lớp 12 (Lần 1 và lần 2)
0
20
40
60
80
100
120
12345678910
11A2(L1)
11A4(L1)
11A2(L2)
11A4(L2)
Hình 3.14. Đờng luỹ tích bài kiểm tra lớp 11 (Lần 1 và lần 2) 22
0