- 1 -
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
LÊ KHẮC TIỆP
PHÂN LOẠI VÀ GIẢI CÁC BÀI TOÁN HÓA HỌC HŨU CƠ LỚP 11
(PHẦN DẪN XUẤT CHỨA OXI) THEO MỘT PHƯƠNG PHÁP CHUNG
GÓP PHẦN NÂNG CAO HIỆU QUẢ DẠY VÀ HỌC
Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC
(BỘ MÔN HÓA HỌC)
Mã số: 60 14 10 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM HÓA HỌC
HÀ NỘI - 2012
- 2 -
7
MỤC LỤC Trang
Lời cảm ơn
Danh mục các chữ viết tắt
Danh mục các Bảng
Danh mục các Biểu đồ
Danh mục các Đồ thị
MỞ ĐẦU
1
Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
5
1.1. Cơ sở lí luận của việc nâng cao chất lượng, hiệu quả quá
trình dạy và học môn hóa học THPT
5
1.1.1. Quá trình dạy học.
5
1.1.2. Chất lượng dạy học.
6
1.1.3. Một số biện pháp để nâng cao chất lượng dạy học.
7
1.2. Bài tập hóa học.
2.2. Hệ thống các bài toán hóa học hữu cơ lớp 11 (phần dẫn
xuất chứa oxi) lựa chọn, phân loại và giải theo phương pháp
chung giải bài toán hóa học trung học phổ thông.
25
2.2.1. Bài toán chương Ancol - Phenol
25
2.2.2. Bài toán chương Anđehit - Xeton, Axit cacboxylic.
58
2.3. Sử dụng hệ thống bài toán hóa học hữu cơ lớp 11 (phần dẫn
xuất chứa oxi) theo các mức độ nhận thức tư duy trong quá
trình dạy học môn Hóa học lớp 11 THPT.
83
2.3.1. Sử dụng hệ thống bài toán hóa học theo các mức độ nhận
thức tư duy trong việc hình thành kiến thức mới.
83
2.3.2. Sử dụng hệ thống bài toán hóa học theo các mức độ nhận
thức tư duy để vận dụng, củng cố kiến thức, kĩ năng
83
2.3.3. Sử dụng hệ thống bài toán hóa học theo các mức độ nhận
thức tư duy nhằm kiểm tra, đánh giá mức độ vận dụng kiến thức,
kĩ năng của học sinh
85
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm.
87
3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm.
87
3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm.
87
3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm.
87
- 3 -
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Trong việc dạy và học môn hóa học ở trường phổ thông, bài tập hóa học có
vai trò quan trọng trong việc củng cố nâng cao và phát triển khả năng nhận thức tư
duy của học sinh. Để nâng cao chất lượng dạy học, người thầy luôn quan tâm, tìm
tòi, lựa chọn các câu hỏi, các bài toán và các cách giải hay, đơn giản, để phục vụ
cho việc giảng dạy. Còn học sinh cũng rất mong muốn có được những bài toán,
những câu hỏi có lời giải hay, dễ hiểu để nâng cao hiệu quả học tập của mình.
Tuy nhiên hiện nay trong các tài liệu tham khảo số lượng bài toán hoá học rất
phong phú và đa dạng, các cách giải đưa ra lại nhiều, làm cho học sinh và ngay cả
một số giáo viên cũng cảm thấy lúng túng trong việc lựa chọn và phân loại các bài
toán hóa học. Gần đây trong cuốn sách “ Phương pháp chung giải các bài toán hóa
học Trung học phổ thông” tác giả đã hệ thống hóa và đưa ra một phương pháp
chung để giải các bài toán hóa học, đó là phương pháp giải dựa vào quan hệ giữa số
mol của các chất phản ứng và dựa vào các công thức biểu thị quan hệ giữa số mol
chất với các đại lượng thường gặp như khối lượng, thể tích, nồng độ… của chất.
Điều tra tình hình sử dụng bài toán hóa học của giáo viên THPT và việc giải
các bài toán hóa học của học sinh hiện nay.
Nghiên cứu phương pháp chung giải các bài toán hóa học THPT và áp dụng
phương pháp chung để giải các bài toán hóa học hữu cơ lớp 11 (phần dẫn xuất
chứa oxi).
Thực nghiệm sư phạm, đánh giá chất lượng, hiệu quả thực tế của đề tài.
4. Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu cơ sở lí luận của việc nâng cao chất lượng hiệu quả của quá trình
dạy học môn hóa học THPT. Cơ sở lựa chọn phân loại các bài toán hóa học,
phương pháp chung giải các bài toán hóa học THPT và áp dụng với các bài toán
hữu cơ lớp 11 (phần dẫn xuất chứa oxi).
Thời gian bắt đầu nghiên cứu: tháng 1 năm 2012.
Thời gian thực nghiệm sư phạm: từ tháng 01 năm 2012 đến tháng 11 năm 2012.
5. Câu hỏi nghiên cứu
- Cơ sở để lựa chọn phân loại, các bài toán hoá học hữu cơ là gì?
- Phương pháp chung để giải các bài toán hoá học trung học phổ thông là
phương pháp nào?
6. Giả thuyết nghiên cứu
Việc lựa chọn, phân loại và việc sử dụng tốt phương pháp chung giải các bài
toán hóa học để giải các bài toán hóa học hữu cơ lớp 11 (phần dẫn xuất chứa oxi)
sẽ góp phần nâng cao chất lượng dạy và học ở trường THPT.
- 5 -
7. Phương pháp nghiên cứu
7.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
Nghiên cứu phần cơ sở lý luận của việc nâng cao chất lượng dạy học môn hóa
học THPT, ý nghĩa của bài tập hóa học, phương pháp chung giải các bài toán hóa
học THPT.
7.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
Quan sát khách quan.
Điều tra thăm dò: Trò chuyện, đàm thoại với học sinh và giáo viên tại cơ sở
tiêu của môn học.
Chất lượng dạy học được đánh giá thông qua giờ học hoặc thông qua một quá
trình dạy học và chủ yếu được căn cứ vào kết quả giảng dạy học tập của giờ học
hay quá trình học đó cả về mặt định lượng (khối lượng tri thức mà người học tiếp
thu được) và cả về mặt định tính (mức độ sâu sắc, vững vàng của những trí thức
mà người học lĩnh hội được).
Trong hai yếu tố là chất lượng giảng dạy của người dạy và chất lượng học tập
của người học thì chất lượng dạy học được biểu hiện tập trung nhất ở chất lượng
học tập của người học. Người học là người quyết định chính đến chất lượng dạy
học. Muốn nâng cao chất lượng dạy học thì đồng nghĩa với việc phải nâng cao chất
lượng học tập của người học.
1.1.3. Một số biện pháp để nâng cao chất lượng dạy học
Chất lượng, hiệu quả của quá trình dạy và học phụ thuộc vào nhiều yếu tố
như nội dung và chương trình môn học ; hệ thống sách giáo khoa ; đổi mới phương
pháp dạy học ; điều kiện cơ sở vật chất phục vụ cho quá trình dạy và học, Trong
bản luận văn này, chúng tôi chỉ đề cập đến việc sử dụng bài toán hóa học, trong đó,
chú trọng vào việc lựa chọn, phân loại và phương pháp giải bài toán hóa học, để
góp phần nâng cao chất lượng dạy và học môn Hóa học THPT.
- 7 -
1.2. Bài tập hóa học
1.2.1. Ý nghĩa, tác dụng của bài tập hóa học
Bài tập hóa học là một hệ thống các câu hỏi và bài toán về hóa học mà sau
khi hoàn thành học sinh nắm được một tri thức hay kỹ năng nhất định. Việc dạy
học không thể thiếu bài tập. Sử dụng bài tập để luyện tập là một biện pháp quan
trọng để nâng cao chất lượng dạy học.
Bài tập hóa học có ý nghĩa, tác dụng về nhiều mặt: ý nghĩa trí dục, ý nghĩa
phát triển và ý nghĩa giáo dục.
1.2.2. Lựa chọn, phân loại bài tập hóa học
Hiện nay số lượng câu hỏi và bài toán hóa học trong các sách giáo khoa và
STT
Công thức
Số mol chất
1
m = M . n
m
n =
M
2
V
0
= 22,4 . n
0
V
n =
22,4
3
ct
M
dd
n
C =
V
n = C
M
. V
dd
B
, n
C
, n
D
. Các giá trị này phải tỉ lệ với các hệ số a, b, c, d tương ứng, nghĩa là:
C
A B D
n
n
nn
= = =
a b c d
Dựa vào hệ thức này có thể xác định số mol của một chất bất kì khi biết số mol của
các chất khác đã tham gia hay hình thành sau phản ứng:
B D B D
A C A C
a a a b b b
n = n = n = n ; n = n = n = n ;
b c d a c d- 9 -
Thí dụ 2:
Xét một dãy biến hóa sau:
2A + 5B
C + 3D (1)
3C + E
K
AA
5 4 1 5
n = . . n = n
2 3 2 3
Tương tự, để thiết lập quan hệ giữa n
B
và n
M
ta xuất phát từ chất B và cũng xét
quan hệ giữa B và M bắc cầu qua các chất trung gian C và H. Ta có:
B H H M
CC
32
n = 5n ; n = n ; n = n
43
B M M
3 2 5
n = 5 . . n = n
4 3 2
1.3.3. Phương pháp chung giải bài toán hóa học trung học phổ thông
Các bài toán hóa học có thể chia làm hai loại:
1) Các bài toán liên quan đến phản ứng của một chất qua một giai đoạn hay
Hiện nay, hình thức thi trắc nghiệm ngày càng phổ biến mà đặc điểm của loại
hình kiểm tra này là số lượng câu hỏi nhiều, vì thế mà thời gian làm bài rất ngắn.
Ngoài việc áp dụng phương pháp chung giải các bài toán hóa học THPT, cần kết
hợp, vận dụng hợp lý các định luật sẵn có trong hóa học như: Định luật bảo
toàn khối lượng; định luật bảo toàn electron ; định luật bảo toàn nguyên tố ;
định luật bảo toàn điện tích để giải nhanh các bài toán hóa học.
Riêng với các bài toán hóa học hữu cơ, hai định luật thường được vận dụng là
Định luật bảo toàn khối lượng và định luật bảo toàn nguyên tố. - 11 -
Tiểu kết chương 1
Trong chương 1, chúng tôi đã trình bày cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài,
bao gồm:
1.Cơ sở lý luận của việc nâng cao chất lượng, hiệu quả của quá trình dạy và
học môn hóa học THPT.
2. Ý nghĩa của bài tập hóa học, cơ sở lựa chọn và phân loại bài tập hóa học.
3. Thực trạng của việc sử dụng bài tập hóa học ở trường phổ thông.
4. Phương pháp chung giải các bài toán hóa học THPT
Đây là những cơ sở lý luận và thực tiễn định hướng cho chúng tôi nghiên cứu
lựa chọn, phân loại và vận dụng phương pháp chung nêu trên để giải các bài toán
hóa học hữu cơ lớp 11 (phần dẫn xuất chứa oxi) trung học phổ thông.
- 12 -
CHƯƠNG 2
LỰA CHỌN PHÂN LOẠI CÁC BÀI TOÁN HOÁ HỌC HỮU CƠ LỚP 11
(PHẦN DẪN XUẤT CHỨA OXI) VÀ GIẢI THEO PHUƠNG PHÁP CHUNG
GIẢI BÀI TOÁN HÓA HỌC TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
2.1. Tổng quan về chương trình hóa học hữu cơ lớp 11 (phần dẫn xuất chứa oxi)
Chương trình hóa học hữu cơ lớp 11 (phần dẫn xuất chứa oxi) gồm 2 chương:
- Để vận dụng, củng cố kiến thức, kĩ năng của học sinh (giờ luyện tập).
- Để kiểm tra, đánh giá kiến thức, kĩ năng của học sinh (giờ kiểm tra).
2.3.1. Sử dụng bài toán hóa học theo mức độ nhận thức tư duy trong việc hình
thành kiến thức mới
Các bài toán dùng khi lên lớp để hình thành kiến thức mới là các bài toán ở
dạng biết và hiểu , dưới hình thức phát phiếu bài tập cho học sinh.
2.3.2. Sử dụng bài toán hóa học theo mức độ nhận thức tư duy để vận dụng
củng cố kiến thức, kỹ năng
Thực tiễn dạy học tại trường phổ thông cho thấy việc sử dụng bài toán hóa
học để củng cố kiến thức mang lại hiệu quả cao vì nó giúp cho học sinh khắc sâu
kiến thức trọng tâm và rèn luyện kĩ năng hóa học. Trong các bài luyện tập, ôn tập
thì bài toán được lựa chọn chủ yếu dưới dạng vận dụng và vận dụng sáng tạo.
Sau các bài luyện tập, ôn tập, giáo viên giao cho học sinh các bài tập tự luyện
để học sinh tự làm ở nhà, nâng cao khả năng độc lập, sáng tạo của mình.
2.3.3. Sử dụng bài toán hóa học theo mức độ nhận thức tư duy nhằm kiểm tra,
đánh giá mức độ vận dụng kiến thức, kỹ năng của học sinh
Kiểm tra đánh giá là công đoạn cuối cùng và rất quan trọng trong quá trình
dạy học. Căn cứ vào kết quả kiểm tra đánh giá, giáo viên và học sinh biết được
hiệu quả phương pháp dạy học và tự điều chỉnh phương pháp cũng như cách dạy,
cách học. Việc kiểm tra, đánh giá có thể áp dụng trong mọi khâu của quá trình dạy
học, với nhiều hình thức khác nhau như: kiểm tra miệng, kiểm tra vấn đáp, kiểm
tra viết, trắc nghiệm,…hoặc phối hợp các hình thức kiểm tra với nhau. Tùy vào
mục đích kiểm tra và đối tượng học sinh ta có thể sử dụng các bài tập ở cả 4 mức
độ nhận thức tư duy.
- 14 -
Tiểu kết chương 2
Trong chương này chúng tôi đã:
- Lựa chọn các bài toán hóa học hữu cơ lớp 11 (phần dẫn xuất chứa oxi) phân
loại chúng theo các mức độ nhận thức tư duy và giải chúng theo phương pháp
3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm
3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm
Đánh giá tính hiệu quả, khả thi của đề tài thông qua việc so sánh kết quả học
tập, kiểm tra giữa lớp TN và lớp ĐC.
3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm
- Lựa chọn nội dung và địa bàn TNSP.
- Soạn thảo các giáo án giờ dạy, các đề kiểm tra theo nội dung của đề tài.
- Chấm điểm kiểm tra, thu thập số liệu và phân tích kết quả của TNSP.
- Đánh giá hiệu quả của việc sử dụng hệ thống các bài toán đã lựa chọn phân
loại và giải theo phương pháp chung giải các bài toán hóa học THPT.
3.2. Quá trình tiến hành thực nghiệm sư phạm
3.2.1. Chuẩn bị cho quá trình thực nghiệm
3.2.1.1. Địa bàn và đối tượng thực nghiệm
Chọn trường, lớp thực nghiệm, lớp đối chứng và các giáo viên dạy:
Trường
Giáo viên dạy
Lớp TN
Lớp ĐC
Trần Nguyên Hãn
Lý Thường Kiệt
Lương Thị Ánh Tuyết
Nguyễn Thanh Thúy
11B
9
(39)
11B
10
(49)
11B
- Kiểm tra 45 phút khi kết thúc chương 9: Anđêhit – xeton, axit cacboxylic
nhằm xác định độ bền vững kiến thức của học sinh qua việc sử dụng hệ thống bài
toán đã biên soạn (Đề kiểm tra số 3).
- Các đề kiểm tra được sử dụng như nhau ở cả lớp TN và lớp ĐC, cùng biểu
điểm và giáo viên chấm.
- Tiến hành phân loại kết quả kiểm tra của học sinh 2 lớp theo các nhóm:
Nhóm Giỏi: Điểm 9, 10
Nhóm Khá: Điểm 7, 8
Nhóm Trung bình: Điểm 5, 6
Nhóm yếu, kém: Điểm 0, 1, 2, 3, 4
3.2.3. Kết quả các bài kiểm tra
Kết quả của các bài kiểm tra được thống kê theo bảng sau:
- 17 -
Bảng 3.1. Bảng điểm các bài kiểm tra
Trường
THPT
Lớp
Đối
tượng
Bài
KT
Số HS đạt điểm X
i
0
1
2
3
4
5
3
6
10
8
5
6
3
0
0
0
0
0
2
3
12
10
6
6
11B
10
ĐC
1
0
0
0
1
2
9
9
13
11B
10
TN
1
0
0
0
1
7
12
7
8
10
2
2
2
0
0
0
1
4
11
8
9
11
3
2
3
0
0
11
8
9
8
2
2
3
0
0
0
0
4
9
7
11
11
3
2
3.2.4. Xử lí kết quả thực nghiệm sư phạm
Kết quả kiểm tra được xử lí bằng phương pháp thống kê toán học theo thứ tự
sau:
1. Lập bảng phân phối: tần số, tấn suất, tần suất lũy tích (Bảng 3.2, 3.3, 3.4).
Bảng 3.2: Tổng hợp kết quả bài kiểm tra đầu vào tại các lớp TN và ĐC
(Bài số 1)
Lớp
Đối
tượng
Số
HS
3
4
6,92
11B
10
ĐC
46
0
0
0
1
2
9
9
13
5
3
4
6.7
11B
10
TN
49
0
0
0
1
7
12
7
Đối
tượng
Số
HS
Số học sinh đạt điểm X
i
Điểm
TB
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
2
TN
88
0
0
0
1
5
14
14
26
11
9
7,45
ĐC
93
0
0
0
0
5
10
14
26
20
11
7
7,15
Tổng
TN
176
0
0
0
1
7
23
25
39
45
tượn
g
Số
H
S
% số học sinh đạt điểm X
i
trở xuống
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
2
TN
88
0
0
0
1,1
4
6,82
22,7
10
0
3
TN
88
0
0
0
0
2,27
12,5
25
47,7
3
77,2
7
89,7
7
10
0
ĐC
93
0
0
0
0
5,38
16,1
3
31,1
13,98
3
TN (88)
2,27
22,73
52,27
22,73
ĐC (93)
5,38
25,81
49,46
19,35
2. Vẽ đồ thị đường lũy tích từ bảng phân phối tấn suất lũy tích (Đồ thị 3.1, 3.2).
Từ bảng 3.4 vẽ được đồ thị đường lũy tích tương ứng với 2 bài kiểm tra số 2 và số
3 trong quá trình TNSP.
0%
20%
40%
60%
80%
100%
120%
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Điểm số Xi
% số HS đạt điểm Xi trở xuống
TN
ĐC
Yếu, kém TB Khá Giỏi
TN
ĐC
Biểu đồ 3.1. Phân loại kết quả học tập qua bài kiểm tra số 2
- 21 -
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
Yếu, kém TB Khá Giỏi
TN
ĐC
Biểu đồ 3.2. Phân loại kết quả học tập qua bài kiểm tra số 3
3. Tính các tham số đặc trưng thống kê
- Điểm trung bình cộng (
X
):
k
ii
1 1 2 2 k k
i=1
1 2 k
Giá trị S càng nhỏ chứng tỏ số liệu càng ít bị phân tán.
- Hệ số biến thiên (V):
S
V = .100%
X
Nếu V nằm trong khoảng 10-30% thì kết quả đáng tin cậy.
- 22 -
- Sai số tiêu chuẩn (
ε
):
S
ε =
nTừ Bảng 3.3, chúng tôi tính được các giá trị của các tham số đặc trưng (Bảng 3.6)
Bảng 3.6: Giá trị của các tham số đặc trưng
Trường
Bài
1,98
1,41
18,49
Lý Thường
Kiệt
2
TN
6,53
2,8
1,67
25,62
ĐC
6,26
2,98
1,73
27,6
3
TN
7,14
2,42
1,56
21,78
ĐC
6,7
2,52
1,59
23,69
Tổng
TN
7,22