ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
THÂN THỊ SONG
TUYỂN CHỌN VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HOÁ
HỌC HỮU CƠ LỚP 11 GIÚP HỌC SINH TRUNG HỌC
PHỔ THÔNG NÂNG CAO KIẾN THỨC VÀ KỸ NĂNG
GIẢI TOÁN HOÁ
LUẬN VĂN THẠC SỸ SƯ PHẠM HÓA HỌC
Chuyên ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC
(BỘ MÔN HÓA HỌC)
Mã số: 60.14.01.11
Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Phạm Văn Nhiêu
Hà Nội - 2014
LỜI CẢM ƠN
Sau một thời gian nghiên cứu đề tài: "Tuyển chọn và sử dụng hệ thống
bài tập hóa học hữu cơ lớp 11 giúp học sinh trung học phổ thông nâng cao
kiến thức và kỹ năng giải toán hóa" tôi đã hoàn thành bản luận văn dưới sự
hướng trực tiếp của PGS.TS Phạm Văn Nhiêu, sự giúp đỡ tận tình của các thày
cô Trường Đại học Giáo Dục - Đại học Quốc Gia Hà Nội. Ngoài ra còn
có sự ủng hộ giúp đỡ nhiệt tình của các thày cô trong tổ hóa, các em học sinh
Trường THPT Thái Thuận, THPT Ngô Sĩ Liên thành phố Bắc Giang.
Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn tới phòng quản lý khoa học, Ban
Giám hiệu Trường Đại học giáo dục - Đại học Quốc Gia Hà Nội.
Đặc biệt tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thành nhất đến PGS.
TS Phạm Văn Nhiêu về sự hướng dẫn nhiệt tình đầy tâm huyết trong suốt quá
CTTN
Công thức thực ngiệm
DD
Dung dịch
ĐKTC
Điều kiện tiêu chuẩn
ĐLBTKL
Định luật bảo toàn khối lượng
ĐLBTNT
Định luật bảo toàn nguyên tố
GV
Giáo viên
HS
Học sinh
HC
M ỤC LỤC
Lời cảm ơn...................................................................................................................i
Danh mục các chữ viết tắt và kí hiệu.........................................................................ii
Mục lục ..................................................................................................................... iii
Danh mục các bảng ...................................................................................................vi
Danh mục các hình.................................................................................................. vii
MỞ ĐẦU....................................................................................................................1
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA SỬ DỤNG BÀI TẬP
HỮU CƠ TRONG VIỆC DẠY HỌC HOÁ
HỌC ..............................................5
1.1. Cơ sở lí luận về nhận thức................................................................................... 5
1.1.1. Khái niệm nhận thức............................................................................. 5
1.1.2. Rèn luyện năng lực nhận thức của HS trong quá trình dạy và học hóa
học ................................................................................................................. 6
1.2. Tư duy và sự phát triển tư duy trong dạy học hóa học .................................. 6
1.2.1. khái niệm tư duy................................................................................... 6
1.2.2. Những phẩm chất của tư duy ................................................................ 7
1.2.3. Các thao tác tư duy. Các thao tác tư duy bao gồm ................................ 7
1.2.4. Đánh giá trình độ phát triển tư duy của HS........................................... 8
1.3. Bài tập hóa học và phát triển năng lực nhận thức, tư duy của HS............. 11
1.3.1. Khái niệm bài tập hóa học: ................................................................. 11
1.3.2. Vai trò, ý nghĩa, tác dụng của bài tập hóa học..................................... 11
1.3.3. Phân loại bài tập ................................................................................. 12
1.3.4. Xu hướng phát triển của bài tập.......................................................... 13
1.4. Quan hệ giữa bài tập hóa học với việc phát triển năng lực nhận thức và tư
duy của HS................................................................................................................... 14
1.5. Thực trạng của việc sử dụng bài tập hóa học ở trường trung học phổ thông.........14
1.5.1. Về phía HS ......................................................................................... 15
iii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 3.1. Bảng thống kê điểm bài kiểm tra số 1......................................... 104
Bảng 3.2. Bảng phân loại kết quả học tập của HS (%) bài kiểm tra số 1..... 104
Bảng 3.3. Bảng thống kê điểm bài kiểm tra số 2......................................... 104
Bảng 3.4. Bảng phân loại kết quả học tập của HS (%) bài kiểm tra số 2..... 104
Bảng 3.5. Bảng phân phối tần số và tần suất và tần suất tích lũy bài kiểm tra số 1
trường Thái Thuận .............................................................................. 106 Bảng
3.6. Bảng phân phối tần số và tần suất và tần suất tích lũy bài kiểm tra số 2
trường Thái Thuận .............................................................................. 106 Bảng
3.7. Bảng phân phối tần số và tần suất và tần suất tích lũy bài kiểm tra số 1
trường Ngô Sĩ Liên ............................................................................. 107 Bảng
3.8. Bảng phân phối tần số và tần suất và tần suất tích lũy bài kiểm tra số 2
trường Ngô Sĩ Liên ............................................................................. 107 Bảng
3.9. Thông số xem xét sự khác biệt của 2 nhóm khác nhau (TN- ĐC), trường
THPT Thái Thuận........................................................................... 108 Bảng
3.10. Thông số xem xét sự khác biệt của 2 nhóm khác nhau (TN- ĐC), trường
THPT Ngô Sĩ Liên.......................................................................... 108
vi
DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 3.1. Đồ thị cột biểu diễn kết quả bài kiểm tra số 1 Trường Thái Thuận ..........105 Hình
3.2. Đồ thị cột biểu diễn kết quả bài kiểm tra số 1 Trường Ngô Sĩ Liên .........105 Hình 3.3.
Đồ thị cột biểu diễn kết quả bài kiểm tra số 2 Trường Thái Thuận .........105 Hình 3.4. Đồ thị
cột biểu diễn kết quả bài kiểm tra số 2 Trường Ngô Sĩ Liên .........105 Hình 3.5. Đường luỹ
tích biểu diễn kết quả bài kiểm tra số 1 Trường Thái Thuận .108 Hình 3.6. Đường luỹ tích
biểu diễn kết quả bài kiểm tra số 2 Trường Thái Thuận108 Hình 3.7. Đường luỹ tích biểu
hóa học. Đối với HS việc nhớ lại một lượng lớn kiến thức lý thuyết ở mỗi
chương là không dễ dàng, hơn nữa số lượng bài toán hóa ở mỗi đề thi lại
nhiều, đa dạng về thể loại gây không ít những khó khăn cho HS trong việc
phân loại, lựa chọn và tìm ra cách giải thích hợp. Do đó việc tìm ra các
phương pháp giải giúp HS giải các bài toán hóa có một ý nghĩa hết sức quan
trọng. Mặt khác theo phân phối chương trình của bộ Giáo dục- Đào tạo, thời
1
gian giảng dạy của phần hữu cơ có ít hơn phần hóa học vô cơ. Việc học và
giải bài tập hóa học hữu cơ đối với HS THPT thường khó hơn hóa học vô cơ.
Với những lý do trên, tôi chọn đề tài "Tuyển chọn và sử dụng hệ thống bài
tập hóa học hữu cơ lớp 11 giúp học sinh trung học phổ thông nâng cao
kiến thức và kỹ năng giải toán hóa".
Chúng tôi hy vọng nội dung của luận văn là một tài liệu bổ ích để HS và các
bạn đồng nghiệp làm tài liệu tham khảo, góp phần nâng cao chất lượng dạy và học
môn hóa học.
2. Mục đích nghiên cứu
Tuyển chọn hệ thống bài tập hoá học hữu cơ lớp 11 và một số phương
pháp giải nhanh toán hoá hữu cơ nhằm nâng cao kiến thức và kỹ năng giải toán
hoá.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
Để đạt được mục tiêu đề ra của đề tài cần thực hiện các nhiệm vụ sau:
-Nghiên cứu cơ sở lí luận của việc đổi mới PPDH hóa học và thực tiễn của
việc dạy học hóa học ở trường phổ thông hiện nay.
-Nghiên cứu chương trình SGK của bộ giáo dục và đào tạo. Vị trí của phần
hữu cơ lớp 11.
-Nghiên cứu cơ sở lí luận của việc sử dụng bài tập hóa học và vai trò của bài
tập hóa học trong quá trình dạy học hóa học.
-Tuyển chọn hệ thống các bài tập hóa học hữu cơ lớp 11.
Đồng thời tham khảo ý kiến của các chuyên gia, GV giàu kinh nghiệm để hoàn
thiện hệ thống bài tập hữu cơ lớp 11 THPT và phương pháp sử dụng bài
tập đó trong quá trình giảng dạy ở trường THPT, nhằm đưa ra giả thuyết và tìm
kiếm các luận cứ thực tế cho đề tài.
7.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
Tiến hành thực nghiệm sư phạm để đánh giá hiệu quả, tính khả thi của việc
sử dụng hợp lý các dạng bài tập hữu cơ trong quá trình dạy học ở trường
THPT.
7.4. Phương pháp thống kê toán học
Áp dụng toán thống kê để xử lý số liệu thu thập được trong thực nghiệm sư
phạm, trên cơ sở đó rút ra kết luận về tính hiệu quả của đề tài nghiên cứu.
8. Những điểm mới của đề tài
-Góp phần hoàn thiện cơ sở lý luận của việc sử dụng bài tập hóa học trong
giảng dạy.
3
-Đã đưa ra cách sử dụng bài tập trong quá trình dạy học ở trường THPT.
-Sưu tầm và xây dựng những bài tập hay làm tư liệu, giúp GV hóa học sử
dụng trong quá trình dạy học hóa học ở trường THPT.
9. Đóng góp của đề tài
- Xây dựng hệ thống các bài tập hữu cơ lớp 11 THPT.
-Tuyển chọn một số phương pháp giải các bài toán hóa học hữu cơ phù hợp
giúp HS THPT nắm vững kiến thức cơ bản, kỹ năng giải bài tập hóa học.
10.Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, khuyến nghị, phụ lục. Luận văn được trình
bày trong ba chương.
Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc sử dụng bài tập hóa học hữu
cơ trong dạy học hóa học.
Chương 2: Hệ thống bài tập hoá học hữu cơ lớp 11 và một số phương pháp
điều kiện quan trọng trong sự định hướng hành vi hoạt động của con người
trong môi trường xung quanh.
1.1.1.2. Nhận thức lí tính
Nhận thức lí tính là mức độ cao hơn của nhận thức cảm tính. Nhận thức cảm
tính có vai trò vô cùng quan trọng trong việc hiểu biết bản chất những mối liên hệ
có tính chất quy luật của sự vật hiện tượng tạo điều kiện con người là chủ thể của
tự nhiên, xã hội và bản thân mình. Tưởng tượng là một quá trình tâm lí phản ánh
những điều chưa từng có trong kinh nghiệm của cá nhân bằng cách xây dựng
những hình ảnh mới trên cơ sở những biểu tượng đã có.
5
1.1.2. Rèn luyện năng lực nhận thức của HS trong quá trình dạy và học
hóa học
Năng lực quan sát: Do hóa học là môn khoa học thực nghiệm và có thí
nghiệm nên HS phải có kĩ năng quan sát. Khi quan sát GV cần hướng dẫn,
yêu cầu HS làm tốt các nhiệm vụ sau:
+ Xác định rõ mục đích, ý nghĩa, yêu cầu, nhiệm vụ quan sát.
+ Chuẩn bị chu đáo (cả về tri thức và phương tiện) trước khi quan sát. +
Tiến hành quan sát có kế hoạch và có hệ thống.
+ Khi quan sát cần tích cực sử dụng phương tiện hóa học.
+ Khuyến khích và tạo điều kiện cho HS sử dụng nhiều giác quan khi
quan sát nhưng phải đảm bảo an toàn. Cũng như thể hiện các quan điểm cá
nhân thì chưa đủ mà cần phải có tư duy. Vì không có tư duy thì không có sự
tiếp thu, không có sự vận dụng tri thức, HS không học tập.
+ Cần ghi lại các kết quả quan sát, xử lý kết quả và rút ra kết luận cần thiết.
Rèn luyện các thao tác tư duy có năng lực quan sát tốt, ghi nhận được chính xác
sự biến đổi của sự vật, hiện tượng nhưng không biết xâu chuỗi các sự vật, hiện
tượng đó với nhau và đưa ra những kết luận cần thiết cũng như thể hiện các quan
điểm cá nhân thì chưa đủ mà cần phải có tư duy. Vì không có tư duy
và đề xuất hướng giải quyết.
-Tính nhất quán, phản ánh tính lô gic của hoạt động nhận thức đảm bảo có sự
thống nhất theo một tư tưởng chủ đạo từ đầu đến cuối không có mâu thuẫn.
- Tính phê phán, biết phân tích đánh giá các quan điểm các phương pháp lí
thuyết của người khác đưa ra ý kiến chủ quan, nêu ra lí do, nội dung để bảo vệ ý
kiến của mình.
- Tính khái quát khi giải quyết xong mỗi loại vấn đề thường đưa ra mô hình
khái quát hóa trên cơ sở giải quyết vấn đề tương tự, cùng loại.
1.2.3. Các thao tác tư duy. Các thao tác tư duy bao gồm
+ Phân tích là quá trình dùng tri óc phân tích đối tượng nhận thức thành
những "bộ phận" những thuộc tính, những mối liên hệ giữa chúng để nhận
thức đối tượng sâu sắc, trọn vẹn hơn.
7
+ Tổng hợp là quá trình dùng trí óc để hợp nhất các bộ phận, những thuộc
tính, những thành phần đã được tách ra nhờ sự phân tích thành một chỉnh thể. Từ lí
luận trên có thể thấy rằng phân tích và tổng hợp có mối quan hệ mật thiết với
nhau, bổ xung cho nhau thành một thể thống nhất không tách rời, phân tích là cơ
sở của tổng hợp, tổng hợp diễn ra trên cơ sở phân tích.
+ So sánh là quá trình dùng trí óc để xác định sự giống nhau hay khác
nhau sự đồng nhất hay không đồng nhất, sự bằng nhau hay không bằng nhau
giữa các đối tượng nhận thức. Trong dạy học hóa học thường dùng hai loại so
sánh là so sánh tuần tự và so sánh đối chiếu.
- So sánh tuần tự là sự so sánh trong đó nghiên cứu xong từng đối tượng
nhận thức rồi so sánh chúng với nhau.
- So sánh đối chiếu, nghiên cứu hai đối tượng cùng một lúc, hoặc khi
nghiên cứu đối tượng thứ hai người ta phân tích thành từng bộ phận rồi đối
chiếu từng bộ phận của đối tượng thứ nhất. Có thể thấy rằng so sánh có quan hệ
chặt chẽ với phân tích và tổng hợp.
Nhớ lại kiến thức đã học một cách máy móc và nhắc lại.
Hiểu
Là khả năng diễn dịch, diễn giải, giải thích, suy diễn (dự đoán kết quả).
Vận dụng
Năng lực sử dụng thông tin và chuyển đổi kiến thức từ dạng này
sang dạng khác (sử dụng những kiến thức đó trong hoàn cảnh mới).
Vận dụng là bắt đầu của mức tư duy sáng tạo. Tức là vận dụng
những gì đã học vào đời sống hoặc vào một tình huống mới.
Vận dụng có thể hiểu là khả năng vận dụng kiến thức đã học trong
những tình huống cụ thể hay trong tình huống mới.
Phân tích
Là khả năng nhận biết chi tiết, phát hiện và phân biệt các bộ phận
cấu thành của thông tin hay tình huống. Mức độ này đòi hỏi khả
năng phân loại. Phân tích là khả năng phân nhỏ đối tượng thành các
9
hợp phần cấu thành để hiểu rõ hơn cấu trúc của nó.
Tổng hợp
Là khả năng hợp nhất các thành phần để tạo thành một tổng thể/ Sự
vật lớn. Ở mức độ này HS pải sử dụng những gì đã học để tạo ra
hoặc sáng tạo một cái gì đó hoàn toàn mới.
- Trình độ tái hiện: Tái hiện thông báo về đối tượng theo trí nhớ
hay ý nghĩa (kiến thức tái hiện).
-
ến thức vào thực tiễn bằng cách
chuyển tải chúng vào những đối tượng và tình huống quen
thuộc (kiến
T
thức kỹ năng). Nếu đạt đến mức tự động hóa gọi là kiến
r
thức kỹ xảo.
ì
- Trình độ biến hóa: Vận dụng kiến thức vào thực tiễn
n
bằng cách chuyển tải chúng vào những đối tượng và tình
h
huống quen biết nhưng
đã bị biến đổi hoặc chưa
đến thông tin cụ thể khác.
-Cấp 2: Tư duy logic: Suy luận theo một chuỗi tổng hợp tuần tự, có
khoa học và có phê phán nhận xét.
-Cấp 3: Tư duy hệ thống: Suy luận tính chất tiếp cận một cách hệ thống các
thông tin hoặc các vấn đề nhờ đó có cách nhìn bao quát hơn.
- Cấp 4: Tư duy trừu tượng: Suy luận các vấn đề một cách sáng tạo và
ngoài các khuôn khổ quy định.
c.Về mặt kỹ năng có thể chia làm bốn trình độ kỹ năng sau:
- Bắt chước theo mẫu: Làm theo đúng mẫu cho trước (quan sát, làm thử,
làm đi, làm lại).
- Phát huy sáng kiến: Làm theo đúng mẫu hoặc chỉ dẫn có phát huy sáng
kiến, hợp lí hóa thao tác.
- Đổi mới: Không bị lệ thuộc theo mẫu. Có sự đổi mới nhưng vẫn đảm bảo
về chất lượng.
- Tích cực hay sáng tạo: Sáng tạo ra quy trình hoàn toàn mới, nguyên lí
mới, tiếp cận mới, tách ra khỏi mẫu ban đầu.
1.3. Bài tập hóa học và phát triển năng lực nhận thức, tư duy của HS
1.3.1. Khái niệm bài tập hóa học:
Bài tập hóa học là nhiệm vụ mà GV đặt ra cho người học, buộc người học
phải vận dụng kiến thức đã biết hoặc kinh nghiệm thực tiễn sử dụng hành
động trí tuệ hay hành động thực tiễn để giải quyết nhiệm vụ nhằm chiếm lĩnh tri
thức kinh nghiệm một cách tích cực hứng thú và sáng tạo.
1.3.2. Vai trò, ý nghĩa, tác dụng của bài tập hóa học
-Là phương tiện để ôn tập, củng cố, hệ thống hóa kiến thức một cách tốt nhất.
-Giúp HS khắc sâu hơn các khái niệm, định luật đã học và rèn luyện
ngôn ngữ hóa học cho HS.
-Rèn luyện cho HS kỹ năng vận dụng các kiến thức đã học qua các bài
giảng thành kiến thức của bản thân.
11
1.3.4. Xu hướng phát triển của bài tập
Thực tế cho thấy có nhiều bài tập còn quá nặng về thuật toán nghèo nàn
về kiến thức hóa học và không có liên hệ với thực tế hoặc không mô tả đúng
các quá trình hóa học. Khi giải bài tập này thường mất thời gian tính toán toán
học, kiến thức hóa học lĩnh hội được không nhiều và hạn chế khả năng sáng
tạo, nghiên cứu hóa học của HS. Các dạng bài tập này dễ tạo lối mòn trong suy
nghĩ, hoặc nhiều khi lại quá phức tạp, rối rắm cho HS làm cho các em thiếu tự
tin vào bản thân dẫn đến chán học, học kém.
Định hướng xây dựng chương trình SGK trung học phổ thông của bộ giáo
dục và đào tạo (2012) có chú trọng đến tính thực tiễn và đặc thù của môn học,
trong lựa chọn kiến thức nội dung SGK. Quan điểm thực tiễn và đặc thù của
môn hóa học cần được hiểu ở các góc độ sau đây.
- Nội dung kiến thức hóa học phải gắn với thực tiễn đời sống xã hội, cộng đồng.
-Nội dung kiến thức phải gắn với thực hành, thí nghiệm hóa học và tăng
cường thí nghiệm hóa học trong nội dung học tập.
-Bài tập hóa học phải đa dạng, phải có nội dung thiết thực trên cơ sở của
định hướng xây dựng chương trình hóa học phổ thông.
+Nội dung bài tập phải ngắn gọn, xúc tích không quá nặng về tính toán
mà cần chú ý tập trung rèn luyện và phát triển năng lực nhận thức, tư duy hóa học
cho HS tiếp thu kiến thức mới hoặc dự đoán khoa học.
+Bài tập hóa học cần chú ý đến mở rộng kiến thức hóa học và các ứng
dụng hóa học trong thực tiễn. Thông qua các dạng bài tập này làm cho HS thấy
được việc học hóa học thực sự có ý nghĩa, những kiến thức hóa học rất
gần gũi, thiết thực với cuộc sống. Ta cần khai thác các nội dung về vai trò của
hóa học với các vấn đề kinh tế, xã hội môi trường và các hiện tượng tự nhiên để
xây dựng các bài tập hóa học, làm cho các bài tập thêm đa dạng, kích thích
được sự đam mê, hứng thú học tập bộ môn.
14
1.5.1. Về phía HS
a- Tìm hiểu thái độ của HS đối với giờ bài tập hóa học.
Thái độ
Số ý kiến
T ỉ lệ %
Rất thích
45
11,25
Thích
150
38,75
Bình thường
185
46,25
47
11,75
b-Ứng xử của HS khi gặp một bài toán khó
Phương án
c-Thời gian HS dành để làm bài tập hóa học trước khi đến lớp.
Thời gian
Số ý kiến
Tỉ lệ %
Không cố định
278
69,5
Khoảng 30 phút
35
8,75
Từ 30 đến 60 phút
50
26,25
Không chuẩn bị gì cả
39
9,75
15
e- Những khó khăn mà HS gặp phải khi giải bài tập hóa học.
Số ý kiến
Thiếu bài tập tương tự
Tỉ lệ %
210
52,5
250
62,5
Các bài tập không được xếp từ dễ đến khó
195
49,75
HS từng bước làm quen và nhận dạng bài tập
237
59,25
HS làm các bài tập tương tự
235
58,75
1.5.2. Về phía GV
a- Tìm hiểu về nguồn tài liệu để GV xây dựng hệ thống bài tập
Số ý kiến
T ỉ lệ %
Sử dụng nguồn bài tập từ SGK, SBT, Sách tham khảo
10
66,67
Sử dụng bài tập từ internet
2