Liên hệ: Nguyễn Văn Hùng ĐT:0946734736; Mail: [email protected]
PHẦN I: MỞ ĐẦU
I.1. Lý do chọn đề tài
Nước ta đang trong giai đoạn công nghiệp hoá, hiện đại hoá và hội nhập
với cộng đồng quốc tế. Trong sự nghiệp đổi mới toàn diện của đất nước, đổi mới
nền giáo dục là trọng tâm của sự phát triển. Nhân tố quyết định thắng lợi của
công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá và hội nhập quốc tế là con người.
Nghị quyết trung ương Đảng lần thứ 4 (khóa VII) đã xác định: phải
khuyến khích tự học, phải áp dụng những phương pháp giáo dục hiện đại để bồi
dưỡng cho HS năng lực tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề.
Trong quá trình dạy học ở trường phổ thông, nhiệm vụ quan trọng của
giáo dục là phát triển tư duy cho HS ở mọi bộ môn, trong đó có bộ môn hoá
học. Hoá học là môn khoa học thực nghiệm và lý thuyết, vì thế bên cạnh việc
nắm vững lý thuyết, người học cần phải biết vận dụng linh hoạt, sáng tạo mọi
vấn đề thông qua hoạt động thực nghiệm, thực hành giải bài tập.
Một trong những phương pháp dạy học tích cực là sử dụng BTHH trong
hoạt động dạy và học ở trường phổ thông. BTHH đóng vai trò vừa là nội dung
vừa là phương tiện để chuyển tải kiến thức, phát triển tư duy và kỹ năng thực
hành bộ môn một cách hiệu quả nhất. BTHH không chỉ củng cố nâng cao kiến
thức, vận dụng kiến thức mà còn là phương tiện để tìm tòi, hình thành kiến
thức mới. Rèn luyện tính tích cực, trí thông minh sáng tạo cho HS, giúp các
em có hứng thú học tập, chính điều này đã làm cho BTHH ở trường phổ
thông giữ một vai trò quan trọng trong việc dạy và học hoá học, đặc biệt là sử
MỘT SỐ BIỆN PHÁP TƯ DUY LINH HOẠT, SÁNG TẠO CHO HỌC SINH
1
Liên hệ: Nguyễn Văn Hùng ĐT:0946734736; Mail: [email protected]
dụng bài tập để phát triển năng lực tư duy cho HS trong quá trình dạy học.
Việc nghiên cứu sử dụng chúng để phát triển năng lực tư duy cho HS
trong quá trình dạy học vẫn chưa được quan tâm đúng mức.Kinh nghiệm
trong giảng dạy bộ môn Hóa Học ở trường THPT, cụ thể hơn dạng bài tập
“phần hợp chất hữu cơ có nhóm chức Hoá học 11 nâng cao” để thử nghiệm
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN
CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN TƯ DUY LINH HOẠT, SÁNG TẠO
QUA BÀI TẬP HOÁ HỌC
II.1.1. Cơ sở lí luận
II.1.1.1. Điều kiện để có tư duy linh hoạt, sáng tạo
a) Kiến thức: Sáng tạo là vận động từ cái cũ đến cái mới, nên tư duy phải
linh hoạt, mềm dẻo trên cơ sở thông hiểu sâu sắc bản chất của các khái niệm,
định luật, các qui luật tương tác giữa các chất và các quá trình hóa học, chứ
không hiểu một cách hình thức (hiểu hình thức thì tư duy rất cứng nhắc
không linh hoạt được).
b) Phương pháp khoa học: Phải có năng lực độc lập trong tư duy và trong
hành động. Tính linh hoạt và sáng tạo của tư duy liên quan mật thiết với độc
lập của tư duy. Độc lập ở trình độ cao dẫn đến sáng tạo, độc lập là tiền đề cho
sáng tạo.
c) Ý chí: - Phải rèn lòng say mê học tập, ham muốn hiểu biết, biến thành nhu
cầu và nguồn vui của cuộc sống. Nhiệt tình trong công việc, không bao giờ
bằng lòng với cái hiện có, mà luôn luôn tìm cách cải tiến nó tốt hơn. Đừng
xem thường những vấn đề, bài toán đơn giản, đừng bao giờ nghĩ rằng chẳng
còn gì để cải tiến, sáng tạo nữa! Suy nghĩ đó sẽ làm hạn chế khả năng sáng
tạo của HS.
MỘT SỐ BIỆN PHÁP TƯ DUY LINH HOẠT, SÁNG TẠO CHO HỌC SINH
4
Liên hệ: Nguyễn Văn Hùng ĐT:0946734736; Mail: [email protected]
- Luôn luôn chủ động học tập một cách có ý thức, không chỉ học những gì
đã được giảng dạy, mà phải tìm tòi những bài toán mới, xây dựng những bài
toán mới.
- Phải rèn luyện tinh thần lao động kiên trì, nhẫn nại, vượt khó. Không có
một con đường hay một phương pháp nào đơn giản, vạn năng để đưa đến
sáng tạo cả mà nếu có thì lúc đó "sáng tạo" chẳng còn giá trị gì nữa !
II.1.1.2. Phát triển tư duy hóa học cho học sinh
và làm được nhiều bài tập theo sự hướng dẫn của giáo viên trên lớp. Chính vì
vậy nhiều giáo viên chỉ lên lớp theo lịch trình và truyền đạt đúng kiến thức
quy định, chưa hướng dẫn cho học sinh cách tự học bộ môn đó để học sinh có
thể tự tìm tòi, khám phá và tự lĩnh hội kiến thức ngoài bài giảng của giáo viên
nhằm phát triển năng lực tư duy cho học sinh.
- Khi giải bài toán, cần tổ chức cho mọi đối tượng HS cùng tham gia
tranh luận. Khi nói lên được một ý hay, giải bài toán đúng, với phương pháp
MỘT SỐ BIỆN PHÁP TƯ DUY LINH HOẠT, SÁNG TẠO CHO HỌC SINH
6
Liên hệ: Nguyễn Văn Hùng ĐT:0946734736; Mail: [email protected]
hay sẽ tạo ra cho HS niềm vui, một sự hưng phấn cao độ, kích thích tư duy,
nỗ lực suy nghĩ tìm ra cách giải hay hơn thế nữa.
Vì vậy, việc đưa ra một số BTHH nhằm phát triển tư duy linh hoạt,
sáng tạo của học sinh rất có ý nghĩa trong việc tự ôn tập, củng cố và lĩnh hội
kiến thức cho học sinh THPT.
CHƯƠNG 2: MỘT SỐ BIỆN PHÁP ĐỂ RÈN NĂNG LỰC TƯ DUY
LINH HOẠT, SÁNG TẠO CHO HỌC SINH THÔNG QUA BÀI TẬP
PHẦN HỢP CHẤT HỮU CƠ CÓ NHÓM CHỨC HOÁ HỌC 11-
NÂNG CAO
II.2.1. Sử dụng các bài tập có cách giải nhanh, thông minh nhằm rèn
luyện khả năng sáng tạo của học sinh trong việc vận dụng kiến thức và
các kỹ năng cơ bản để giải quyết vấn đề
Sau đây là một số dạng bài tập rèn năng lực tư duy linh hoạt, sáng tạo
cho HS khi sử dụng các phương pháp giải toán để giải nhanh các BTHH.
1) Dựa vào phương pháp bảo toàn khối lượng
Nguyên tắc: Trong một phản ứng hoá học, tổng khối lượng của các sản
phẩm bằng tổng khối lượng của các chất tham gia phản ứng
Ví dụ 1: Cho 4,2 gam hỗn hợp gồm ancol etylic, phenol, axit fomic tác dụng
vừa đủ với Na thấy thoát ra 0,672 lít khí H
2
Mol b b b/2
H-COOH + Na → HCOONa + ½ H
2
Mol c c c/2
Dựa vào giả thiết ta có hệ phương trình :
⇒
{
46 a 94 b 46 c 4,2
a/2 b/2 c/2 0,03
+ + =
+ + =
⇒
( )
( )
{
46 a c 94 b 4,2
a c b 0,06
+ + =
+ + =
⇒
( )
{
a c 0,03
b 0,03
+ =
=
A. 4,84. B. 4,48. C. 2,24. D. 2,42.
Hướng dẫn giải
* Cách giải thông thường :
Gọi CTTQ của axit thứ nhất là RCOOH có a mol.
Gọi CTTQ của axit thứ hai là R
1
COOH có b mol.
PTHH:
2 RCOOH + Na
2
CO
3
→ 2 RCOONa + CO
2
+ H
2
O .
a mol amol
2
a
mol
2 R
1
COOH + Na
2
CO
3
→ 2R
1
COONa + CO
+ + + =
+ + + =
⇒
a M 45 a b M 45b 20,15
R
R1
a M 67 a b M 67b 28,96
R
R1
+ + + =
+ + + =
MỘT SỐ BIỆN PHÁP TƯ DUY LINH HOẠT, SÁNG TẠO CHO HỌC SINH
9
Liên hệ: Nguyễn Văn Hùng ĐT:0946734736; Mail: [email protected]
⇒
45 a b a M b M 20,15
R
R1
67 a b a M b M 28,96
R
R1
→ 2R-COONa + CO
2
+ H
2
O .
Theo phương trình ta có :
2mol axit → 2 mol muối thì có 1 mol CO
2
và khối lượng tăng 2(23-1) =44
gam
⇒ Số mol CO
2
=
44
81,8
= 0,2 mol, theo đề bài: m tăng 28,96-20,15=8,81 gam
⇒ Thể tích CO
2
= V= 0,2 .22,4 = 4,48 lít ⇒ Chọn đáp án B.
Nhận xét: Hai phương pháp bảo toàn khối lượng và tăng giảm khối
lượng gắn bó với nhau như chân với tay. Thông thường một bài toán giải
được bằng phương pháp bảo toàn khối lượng, thì cũng giải được bằng phương
pháp tăng giảm khối lượng và ngược lại. Tuy nhiên, tùy theo đặc điểm đề ra
mà nên sử dụng phương pháp nào là hợp lí nhất.
3) Dựa vào phương pháp trung bình
Nguyên tắc:
- Phương pháp trung bình chỉ áp dụng cho bài toán hỗn hợp các chất
MỘT SỐ BIỆN PHÁP TƯ DUY LINH HOẠT, SÁNG TẠO CHO HỌC SINH
10
Liên hệ: Nguyễn Văn Hùng ĐT:0946734736; Mail: [email protected]
n
H
2n+1
CHO , có a mol
ankanal thứ hai là C
m
H
2m+1
CHO , có b mol
C
n
H
2n+1
CHO+2AgNO
3
+3NH
3
+H
2
O
0
t
→
C
n
H
2n+1
COONH
4
+2Ag+2NH
.
b 2b (mol)
Vì khối lượng dd AgNO
3
giảm: 77,5 g mà khối lượng kết tủa Ag là 86,4 gam
⇒ khối lượng 2 anđehit là ( 86,4 – 77,5 ) = 8,9 gam
Theo đề bài ta có :
( ) ( )
a 14n 30 b 14m 30 8,9
a b 0,25
2a 2b 86,4 /108 0,8
+ + + =
+ =
+ = =
⇒
Hệ vô nghiệm
MỘT SỐ BIỆN PHÁP TƯ DUY LINH HOẠT, SÁNG TẠO CHO HỌC SINH
11
Liên hệ: Nguyễn Văn Hùng ĐT:0946734736; Mail: [email protected]
⇒
HS sẽ chọn đáp án D ⇒ HS đã làm sai
*Cách giải nhanh : Vì khối lượng Ag tách ra là 86,4 gam mà khối lượng
dd AgNO
3
A. 9,925. B. 22,333. C. 14,875. D. 29,775.
Suy luận:
n
Ba(OH)
2
2
= 0,5.0,25 = 0,125 mol
Đặt công thức chung của hai axit là:
R
−
COOH
2
R
−
COOH + Ba(OH)
2
→ (
R
−
COO)
2
Ba + 2H
2
O (*)
0,25
←
0,125
→
0,125
(*)
khác nhau, song việc giải loại dạng bài tập này theo phương pháp sơ đồ
đường chéo được coi là tốt nhất.
Nguyên tắc: Phương pháp đường chéo thường dùng để giải bài toán
trộn lẫn các chất với nhau, có thể đồng thể hoặc dị thể nhưng hỗn hợp cuối
cùng phải là đồng thể
Ví dụ 5: Một dd ancol C
2
H
5
OH có độ ancol là 45
o
và một dd ancol etylic khác
có độ ancol là 15
o
. Để có một dd mới có độ ancol là 20
o
thì cần pha chế về
thể tích giữa dd ancol 45
0
và ancol 15
o
theo tỉ lệ là:
A. 1 : 2 B. 2 : 5 C. 1 : 5 D. 2 : 3
Hướng dẫn giải
*Cách giải thông thường
Gọi V
1
là thể tích dd ancol 45
0
; V
+ V
2
; V
nguyên chất lúc sau
= 0,45V
1
+ 0,15V
2
Theo đề bài ta có: 20 =
1 2
1 2
0,45 0,15V V
V V
+
+
.100
⇒
20V
1
+ 20V
2
= 0,45V
1
+ 0,15V
2
⇒
5V
1
= V
⇒
Chọn đáp án C
5) Dựa vào các đại lượng ở dạng tổng quát
Ví dụ 6: Đốt cháy hoàn toàn a mol axit hữu cơ Y được 2a mol CO
2
. Mặt
khác, để trung hòa a mol Y cần vừa đủ 2a mol NaOH. CTCT thu gọn của Y là
A. HOOC
−
CH
2
−
CH
2
−
COOH. B. C
2
H
5
−
COOH.
C. CH
3
−
COOH. D. HOOC
−
COOH.
Hướng dẫn giải
3
4
RCOONH
+
trong đó: C
+1
− 2e → C
+3
.
Đặt công thức phân tử của anđehit đơn chức X là C
x
H
y
O ta có phương trình
C
x
H
y
O +
2
y 1
x O
4 2
+ −
÷
→ xCO
2
+
2(x
−
1)
−
1
CHO là anđehit không no có một liên kết đôi, đơn chức
MỘT SỐ BIỆN PHÁP TƯ DUY LINH HOẠT, SÁNG TẠO CHO HỌC SINH
15
Liên hệ: Nguyễn Văn Hùng ĐT:0946734736; Mail: [email protected]
⇒ Chọn đáp án C
6) Dựa vào phương pháp biện luận
Nguyên tắc: Có nhiều bài toán hỗn hợp, đặc biệt là các bài toán hữu cơ có
số phương trình lập được ít hơn số ẩn số. Để giải các bài toán thường phải
dùng phương pháp biện luận.
Ví dụ 8: Hợp chất hữu cơ X chứa C, H, O trong đó oxi chiếm 37,21% khối
lượng. Trong X chỉ có một loại nhóm chức. Khi cho 1 mol X tác dụng với dd
AgNO
3
/NH
3
dư thu được 4 mol Ag. Xác định CTPT và viết CTCT thu gọn của
X
Hướng dẫn giải
X có phản ứng tráng bạc ⇒ X có nhóm chức andehit
1mol X tráng bạc sinh ra 4 mol Ag ⇒ X là HCHO hoặc R(CHO)
2
Nếu X là HCHO thì %O =
30
16
.100 = 53,3% (loại) ⇒ X là R(CHO)
16
Liên hệ: Nguyễn Văn Hùng ĐT:0946734736; Mail: [email protected]
GV phải xây dựng một hệ thống bài tập có nhiều cách giải khác nhau, rồi
yêu cầu HS tự mình suy nghĩ tìm ra những phương pháp giải hợp lí, rút ra
nhận xét về phương pháp nào là hay nhất, hợp lí nhất. Phương pháp nào
không thể sử dụng để giải bài toán đó. Công việc này tương đối khó khăn,
đòi hỏi HS phải có kiến thức vững chắc và khả năng suy nghĩ độc lập cao, tư
duy linh hoạt, sáng tạo mới có thể tìm ra nhiều cách giải khác nhau trên một
bài toán.
Ví dụ 9: Anđehit A no, mạch thẳng có CTPT (C
3
H
5
O)
n
. Xác định CTPT,
CTCT của A. Nếu không biết A là hợp chất no, mạch thẳng, có thể xác định
được CTPT của A không? Nếu có hãy trình bày cách biện luận.
Hướng dẫn giải
Cách 1. Dùng nhận xét về số nhóm chức liên quan tới cấu trúc mạch
cacbon.
Ta có (C
3
H
5
O)
n
⇔ C
3n
H
Cách 2. Dùng công thức tổng quát.
MỘT SỐ BIỆN PHÁP TƯ DUY LINH HOẠT, SÁNG TẠO CHO HỌC SINH
17
Liên hệ: Nguyễn Văn Hùng ĐT:0946734736; Mail: [email protected]
Ta có (C
3
H
5
O)
n
⇔ C
3n
H
5n
O
n
⇔ C
2n
H
4n
(CHO)
n
. Đã biết công thức tổng quát
của anđehit no, mạch hở là C
m
H
2m+2-a
(CHO)
a
. Đồng nhất hai công thức ta có:
5
O)
n
⇔ C
3n
H
5n
O
n
⇔ C
2n
H
4n
(CHO)
n
.
Đã biết: (Số H + số chức) ≤ (2.số C + 2) – không tính H trong nhóm chức nếu
có - nên:
{
{
{
soá H soá chöùc
hai laàn soá C
4n + n 2.2n 2
≤ +
⇒ n ≤ 2. Mà n phải nguyên dương, nên
n có thể nhận các giá trị n = 1 và n = 2. Với n = 1 loại – vì số H trong phân tử
lẻ; vậy n = 2.
Cách 5. Dựa vào điều kiện tồn tại của độ bất bão hoà: ∆ ≥ 0 nguyên, và k ≥ 0.
Có thể tìm được công thức của A khi bỏ bớt dữ kiện !
cách 1).
Ví dụ 10: Đốt cháy hoàn toàn 16,2 gam axit cacboxylic đơn chức thì thu
được 12,096 lít CO
2
(đktc) và 9,72 gam H
2
O. CTPT của axit đó là
A. C
2
H
4
O
2
. B. C
3
H
6
O
2
. C. CH
2
O
2
. D. C
4
H
8
O
2
.
m
:
16
O
m
=
12
48,6
:
1
08,1
:
16
64,8
= 0,54: 1,08 : 0,54 = 1: 2: 1
⇒
CTTN là (CH
2
O)
n
n
≥
1. Vì axit đơn chức nên n = 2 .
⇒
CTPT của axit là : C
2
H
4
O
2
+
2
23 −n
O
2
→ n CO
2
+ n H
2
O .
Ta có :
14 32
16,2
n +
=
72,9
18n
⇒
n = 2
⇒
CTPT của axit là C
2
H
4
O
2
⇒
Chọn đáp án A
số trung bình)
C
n
H
2n+2
O
x
+
3 1
2
n x+ −
O
2
→ n CO
2
+ (n +1) H
2
O
MỘT SỐ BIỆN PHÁP TƯ DUY LINH HOẠT, SÁNG TẠO CHO HỌC SINH
20
Liên hệ: Nguyễn Văn Hùng ĐT:0946734736; Mail: [email protected]
Theo phương trình tổng số mol A + B = 0,17 – 0,12 = 0,05 mol
C
n
H
2n+2
O
x
+ x Na → C
n
2
OH (số nhóm -OH không vượt quá số cacbon)
* Trường hợp 2 : Ancol đơn chức có số cacbon = 2 (C
2
H
5
OH)
Ancol đa chức còn lại có số cacbon > 2,4 và số nhóm -OH ≤ 3
⇒
C
3
H
8
O
x
Ta có : 2 0,6
2,4
⇒
tỉ số mol
2 5
3 8
0,6 3
0,4 2
x
C H OH
C H O
= =
3 0,4
Áp dụng tỉ số này để tính x :
7
OH (0,02 mol) và
C
2
H
4
(OH)
2
(0,03 mol)
II.2.4. Sử dụng bài tập thực nghiệm, thực tiễn
Hóa học là một bộ môn khoa học thực nghiệm, do đó dạy và học hóa
học không chỉ dừng lại ở khả năng truyền đạt và lĩnh hội kiến thức, mà phải
biết tổ chức và rèn luyện các kĩ năng thực hành cho HS để tăng cường tính
thực tiễn của môn học. Thông qua bài tập thực hành giúp HS phát triển năng
lực tư duy sáng tạo.
Khi làm các dạng bài tập này HS giải thích được các hiện tượng tự
nhiên sẽ thấy yêu thích môn hoá học hơn từ đó mà năng lực tư duy cũng được
phát triển. Mặt khác bảo vệ môi trường hiện nay đã trở thành những vấn đề
cấp thiết và mang tính toàn cầu. Môn hoá học có nhiệm vụ và có nhiều khả
năng giáo dục cho HS ý thức bảo vệ môi trường.
Ví dụ 12 : Trong phòng thí nghiệm người ta tiến hành thu và điều chế
anđehit axetic từ đất đèn (chứa CaC
2
) như hình sau:
MỘT SỐ BIỆN PHÁP TƯ DUY LINH HOẠT, SÁNG TẠO CHO HỌC SINH
22
Liên hệ: Nguyễn Văn Hùng ĐT:0946734736; Mail: [email protected]
a) Viết PTHH của các phản ứng xảy ra.
b) Hãy giải thích tại sao phải ngâm bình phản ứng vào nước nóng và sau
O → Ca(OH)
2
+ C
2
H
2
↑
C
2
H
2
+ H
2
O
0
4
,HgSO t
→
CH
3
CHO
b) Phản ứng C
2
H
2
với H
2
O thực hiện ở 80
0
C nên phải đặt bình phản ứng vào
MỘT SỐ BIỆN PHÁP TƯ DUY LINH HOẠT, SÁNG TẠO CHO HỌC SINH
24
Liên hệ: Nguyễn Văn Hùng ĐT:0946734736; Mail: [email protected]
+ Trong điều kiện hiện nay, cần phải đưa vào áp dụng đại trà phương
pháp dạy học phân hóa bằng bài toán phân hóa, để kích thích mọi đối tượng đều
phải động não, nâng cao dần khả năng tư duy và hứng thú học tập cho HS.
+ Khuyến khích GV tự mình xây dựng hệ thống bài tập có chất lượng
tốt, ưu tiên các bài tập thực nghiệm, bài tập có cách giải nhanh, thông minh,
bài tập có nhiều cách giải, bài tập có nhiều trường hợp xảy ra để kích thích
sự phát triển tư duy và óc thông minh, sáng tạo của HS.
+ GV cần chú ý rèn cho HS giải nhanh, thành thạo các bài tập cơ bản
bằng những lí giải cụ thể cho mỗi bước suy luận và mỗi phép toán nhằm phát
triển năng lực tư duy cho HS.
PHẦN V: KẾT LUẬN
Trong suốt quá trình giảng dạy 9 năm ở Tổ Hoá trường THPT , tôi
nhận thấy rằng chỉ có người sử dụng mới làm cho BTHH thật sự có ý nghĩa,
một bài tập hay nhưng sử dụng không đúng chưa chắc đã có tác dụng tích
cực. Suy cho cùng cần phải làm thế nào để HS tự mình tìm ra cách giải bài
toán một cách nhanh nhất, tự tìm ra cái hay của bài toán, lúc đó tư duy của HS
sẽ trở lên mềm dẻo và linh hoạt hơn, óc thông minh, sáng tạo được bồi dưỡng
và phát triển.
Do những hạn chế về điều kiện thời gian, năng lực và trình độ bản thân,
bản thân tôi chỉ nêu ra một số biện pháp để thực hiện đổi mới phương pháp
dạy học của bộ môn Hoá học mà tôi đã và đang làm ở trường THPT bấy lâu
MỘT SỐ BIỆN PHÁP TƯ DUY LINH HOẠT, SÁNG TẠO CHO HỌC SINH
25