Số 27 (52) - Tháng 4/2017
TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC SÀI GÒN
Rèn luyện kĩ năng nhận dạng và giải bài tốn
Hóa học nhằm phát triển năng lực dạy học cho
sinh viên ngành Sư phạm Hóa học
The teaching of Chemical problem solving and recognizing skills to enhance
teaching capacity of students majoring in Chemistry
TS. Võ Văn Dun Em, Trường Đại học Quy Nhơn
Vo Van Duyen Em, Ph.D., Quy Nhon University
Phạm Văn Hà, Trường THPT Pleiku (Gia Lai)
Pham Van Ha, Pleiku High School (Gia Lai province)
Tóm tắt
Ở các trường đại học, cao đẳng có đào tạo giáo viên ngành sư phạm hóa học, việc rèn luyện kĩ năng
nhận dạng và giải bài tốn hóa học nhằm phát triển năng lực dạy học cho sinh viên rất quan trọng vì các
kĩ năng trên là điều kiện tiên quyết để trở thành một giáo viên dạy mơn hóa học. Bài báo đề cập đến một
số biện pháp rèn luyện kĩ năng nhận dạng và giải bài tốn hóa học cho sinh viên thơng qua hệ thống các
dấu hiệu đặc trưng, phương pháp giải tương ứng với dấu hiệu đặc trưng đó, đồng thời đề xuất cách xây
dựng những bài tốn hóa học mới tư duy và sáng tạo.
Từ khóa: kĩ năng giải bài tốn hóa học, năng lực dạy học, mơn Hóa học.
Abstract
At teacher training colleges or universities with chemistry major, the teaching of chemical problem
solving and recognizing skills is very important because it is a priority for every chemistry teacher to be
able to teach these skills sufficiently. The article refers to some techniques for teaching these skills to
students using systems of chemistry problem formats and teaching methods in accordance with those
formats, consequently proposing techniques to design new chemical problems with high intellectuality
and creativity.
Keywords: chemical problem solving skills, teaching capacity, Chemistry.
trường đại học và cao đẳng sư phạm. Tuy
nhiên, trong đào tạo giáo viên hóa ở trường
trung học phổ thông, một giải pháp quan
trọng để phát triển năng lực dạy học cho
SV là rèn luyện kĩ năng giải bài toán hóa,
bồi dưỡng năng lực giải bài toán hóa cho
họ. Đây có thể xem là giải pháp tiên quyết.
Có nhiều ý kiến khác nhau về kĩ năng
[1], [7]. Theo chúng tôi, một người được
xem là có kĩ năng làm một công việc nào
đó nếu người đó có thể thực hiện thành
thạo, linh hoạt và có kết quả công việc đó,
nhờ việc lựa chọn và vận dụng những tri
thức, những kinh nghiệm đã có để hành
động phù hợp với điều kiện cụ thể. Một
người được gọi là có kĩ năng giải bài toán
hóa phổ thông nếu như người đó biết hết
những cách giải phổ biến nhất của bài toán
đó và có thể thực hiện những cách giải đó
một cách hoàn hảo. Kĩ năng giải bài toán
hóa có cơ sở là các tri thức hóa học và tri
thức phương pháp giải bài toán hóa.
Trong bài báo này, chúng tôi đề xuất
một số biện pháp cụ thể nhằm rèn kĩ năng
giải bài toán hóa thông qua việc nhận dạng
và đề xuất phương pháp giải đúng, phát
hiện những vấn đề mở rộng từ bài toán để
xây dựng bài toán mới tư duy sáng tạo
nhằm phát triển năng lực dạy học cho SV
sư phạm ngành hóa học.
với đặc điểm nhận dạng.
Bước 2: Giảng viên gợi ý một số nội
dung cụ thể, phân nhóm yêu cầu SV thảo
luận làm rõ đặc điểm nhận dạng cho từng
phương pháp giải.
Bước 3: Tổ chức cho SV báo cáo
seminar, sau đó trao đổi, thảo luận, nhận
xét, đánh giá, đóng góp các ý kiến bổ sung.
Đề xuất, phát triển bài toán thông qua các
câu hỏi mới tư duy, sáng tạo.
Bước 4: Giảng viên nhận xét, đánh giá
và kết luận.
35
RÈN LUY N KĨ NĂNG NHẬN DẠNG VÀ GIẢI BÀI TOÁN HÓA HỌC NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC…
Ban đầu (mol) : 0,06
2.1.4. Ví dụ minh họa
Giảng viên yêu cầu V làm rõ đặc
điểm nhận dạng, đề xuất phương pháp giải
hợp lý, xây dựng bài toán mới sáng tạo từ
bài toán gốc sau:
Bài toán gốc: So sánh thể tích khí NO
(sản phẩm khử duy nhất) thoát ra trong 2
thí nghiệm dưới đây (đo ở c ng điều kiện
nhiệt độ và áp suất, các phản ứng hóa học
xảy ra hoàn toàn).
- Thí nghiệm 1: Cho 3,84g Cu tác
(sản phẩm khử duy nhất) thoát ra trong 2
trường hợp sau (thể tích khí đo ở c ng điều
kiện nhiệt độ và áp suất, các phản ứng hóa
học xảy ra hoàn toàn):
Cho 6,4g Cu tác dụng với 120ml
dung dịch HNO3 1M (loãng).
Cho 6,4g Cu tác dụng với 120ml
dung dịch hỗn hợp gồm HNO3 1M và
H2SO4 0,5M (loãng).
Cô cạn dung dịch ở trường hợp 2 sẽ
thu được bao nhiêu mol muối khan? Biết
các phản ứng xảy ra hoàn toàn, các thể tích
khí đo ở c ng điều kiện nhiệt độ, áp suất.
Giải: Việc giải để so sánh thể tích khí
NO giống như bài 1, quá trình giải được
lặp lại để hình thành kỹ năng, xây dựng
tình huống mới là xác định muối khan thu
được sau khi cô cạn dung dịch. Ta giải
trường hợp thứ hai:
3,84
= 0,06 mol ; n HNO3 = 0,08.1 = 0,08 mol
64
: 3Cu + 2NO3- + 8H+
3Cu2+ + 2NO + 4H2O
Ban đầu (mol) : 0,06 0,08
0,08
PUHH
0,08
Phản ứng (mol) : 0,090,06 0,24 (hết)
Còn dư (mol) : 0,01 0,06 0
Vậy khi cô cạn, thu được CuSO4 có
0,06 mol và Cu(NO3)2 có 0,03 mol.
: 3Cu + 2NO3- + 8H+
3Cu2+ + 2NO + 4H2O
36
VÕ VĂN DUYÊN EM - PHẠM VĂN HÀ
Bài toán 2: Cho 7,68g Cu vào 120ml
dung dịch hỗn hợp gồm HNO3 1M và
H2SO4 1M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn
toàn thu được bao nhiêu lít khí NO ở đktc
(sản phẩm khử duy nhất)? Khi cô cạn dung
dịch thu được bao nhiêu gam muối khan?
Giải:
Giải:
Tổng n H+ = 0,08 mol
n Cu =
n Cu =
1,92
= 0,03 mol ;
64
= 0,1.0,16 = 0,016 mol
+
Phản ứng (mol) : 0,12(hết)0,08 0,32
0,08
Còn dư (mol) : 0 0,04 0,04
VNO = 22,4.0,08 = 1,792 lít
Phản ứng (mol) : 0,024 0,016 (hết)
0,064 0,016
0 0,016
Còn dư (mol) : 0,006
VNO = 22,4.0,016 = 0,3584 lít
Do có H+ dư nên khi dung dịch NaOH
vào có các phản ứng:
Trong dung dịch sau phản ứng có mặt
ion H+ thì HS phải lưu ý rằng ion H+ có thể
có trong công thức muối hay là không. Với
anion gốc axit là NO3- thì khẳng định ion
H+ không thể có trong công thức muối. Do
vậy, khi cô cạn dung dịch thì 0,04 mol
HNO3 bay hơi và phân hủy hết theo phản
ứng:
H+dư + OH- H2O
tăng dần ở cách tính khối lượng muối trong
dung dịch (dung dịch chỉ có cation kim loại
và anion gốc axit; vừa có cation kim loại,
ion H+ và anion gốc axit).
2.2. Biện pháp rèn luyện những yếu
tố của tư duy sáng tạo
2.2.1. Cơ sở của biện pháp
Những yếu tố của tư duy sáng tạo bao
37
RÈN LUY N KĨ NĂNG NHẬN DẠNG VÀ GIẢI BÀI TOÁN HÓA HỌC NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC…
gồm: tính linh hoạt, nhuần nhuyễn, độc đáo,
hoàn thiện, nhạy cảm vấn đề [6], [8], [9].
- Tính linh hoạt (Flexibility): Là khả
năng thay đổi dễ dàng, nhanh chóng trật tự
của hệ thống tri thức, chuyển từ góc độ
quan niệm này sang góc độ quan niệm
khác, định nghĩa lại sự vật hiện tượng, xây
dựng phương pháp tư duy mới, tạo ra sự
vật mới trong mối quan hệ mới hoặc
chuyển đổi quan hệ, nhận ra bản chất của
sự vật và nhiều phán đoán.
- Tính nhuần nhuyễn (Fluency): Là
khả năng tạo ra một cách nhanh chóng sự
tổ hợp giữa các yếu tố riêng lẻ của tình
huống hoàn cảnh, đưa ra giả thuyết mới và
ý tưởng mới. Là khả năng tìm được nhiều
giải pháp trên nhiều góc độ và tình huống
thiết với nhau, hỗ trợ bổ sung cho nhau.
Khả năng chuyển từ hoạt động trí tuệ này
sang hoạt động trí tuệ khác (tính mềm dẻo)
tạo điều kiện cho việc tìm nhiều giải pháp
trên nhiều góc độ và tình huống khác nhau
(tính nhuần nhuyễn) và nhờ đề xuất được
nhiều phương án khác nhau mà có thể tìm
được phương án lạ, đặc sắc (tính độc đáo).
Các yếu tố cơ bản này lại có mối quan hệ
khăng khít với các yếu tố khác như: tính
chính xác, tính hoàn thiện, tính nhạy cảm
vấn đề,… Tất cả các yếu tố đặc trưng nói
trên cùng góp phần tạo nên tư duy sáng tạo,
đỉnh cao nhất trong các hoạt động trí tuệ
của con người.
2.2.2. Mục đích của biện pháp
Biện pháp này giúp cho các thầy cô
giáo trong tương lai có trình độ chuyên
môn vững vàng, xứng đáng là “bậc thầy”
của HS. Biện pháp này góp phần bồi
dưỡng tư duy sáng tạo cho SV.
2.2.3. Cách thực hiện biện pháp
Bồi dưỡng các yếu tố của tư duy sáng
tạo cho SV thông qua những ví dụ cụ thể.
SV giải bài toán, phân tích theo nhiều góc
độ và phương diện khác nhau.
2.2.4. Ví dụ minh họa
Khi giải một số bài toán về kim loại
tác dụng với axit nitric, hoặc kim loại tác
dụng với muối nitrat trong môi trường axit,
n Zn =
Ban đầu (mol) : 0,1 0,3 0,6
Phản ứng (mol): 0,1(hết) 0,1 0,4
0,1
Còn dư (mol) : 0
0,2
0,2 0,1
Sai lầm 2: H không xác định đầy đủ
thành phần các ion có trong dung dịch X
(thiếu ion SO42-). Như vậy, sau PTHH (1)
và (2) thành phần các ion có trong dung
dịch X gồm các ion Zn2+: 0,15 mol; Al3+:
0,1 mol; NO3- dư: 0,2 mol; H+ dư: 0,2 mol.
Khối lượng muối bằng tổng khối
lượng các ion có trong dung dịch X:
m = 0,15.65 + 0,1.27 + 0,2.62 + 0,2.1
= 25,05 gam.
Sai lầm 3: H xác định được đầy đủ
thành phần các ion có trong dung dịch X
(bổ sung thêm ion SO42- với các ion sau
PUHH (1) và (2)). Khi đó, thành phần các
ion có trong dung dịch X gồm Zn2+: 0,15
mol; Al3+: 0,1 mol; NO3- dư: 0,2 mol; H+
dư: 0,2 mol và SO42-: 0,3 mol. Nếu HS tính
khối lượng muối bằng tổng khối lượng các
ion có trong dung dịch X thì kết quả vẫn
sai vì trong dung dịch X còn có số mol ion
H+ sẽ không tạo muối được:
+
: 3Zn + 2NO3- + 8H+
3Zn2+ + 2NO + 4H2O
(1)
Ban đầu (mol) : 0,15
0,4
1
PUHH
Phản ứng (mol): 0,15 (hết) 0,1
0,4 0,15
Còn dư (mol) : 0
0,3
0,6 0,15
Vì sau phản ứng (1) số mol của NO3và H+ vẫn còn nên xảy ra tiếp phản ứng:
PUHH
: Al + NO3- + 4H+
Al3+ + NO + 2H2O (2)
t
4NO2 + O2 + 2H2O
4HNO3
Do vậy, muối trong dung dịch X sau
khi cô cạn gồm Zn2+: 0,15 mol; Al3+: 0,1
mol và SO42-: 0,3 mol.
m = 0,15.65 + 0,1.27 + 0,3.96 = 41,25 gam.
0
39
phân tích nhiều ví dụ minh họa trong
nghiên cứu đã chỉ ra rằng: nếu hoạt động
giải bài toán hóa học được tổ chức tốt thì
nó sẽ là đòn bẩy, tạo ra được môi trường
giao tiếp hiệu quả, môi trường học tập tích
cực, từ đó phát triển tư duy sáng tạo cho
V. Đồng thời, giảng viên có thể đánh giá
kết quả hoạt động học của V, đổi mới về
phương pháp dạy học phù hợp với học chế
tín chỉ đang được thực hiện tại các trường
Đại học, Cao đẳng hiện nay.
Ngày nhận bài: 10/02/2017
1. Nguyễn Như An (1999), “Về quy trình rèn
luyện kỹ năng dạy học cho sinh viên sư
phạm”, Tạp chí Nghiên cứu Giáo dục, (2).
2. Đặng Thị Thuận An, Trần Trung Ninh (2016),
“Xây dựng khung năng lực dạy học tích hợp
cho sinh viên sư phạm hóa học”, Tạp chí
Khoa học Đại học Sư phạm Hà Nội, (6), tr.
79-86.
3. Phạm Thị Bình, Đỗ Thị Quỳnh Mai, Hà Thị
Thoan (2016), “Xây dựng bài tập hóa học
nhằm phát triển năng lực thực hành hóa học
cho học sinh ở trường phổ thông”, Tạp chí
Khoa học Trường Đại học Sư phạm Hà Nội,
61(6A), tr. 72-78.
4. Nguyễn Thị Chuyển (2016), “Một số biện
pháp phát triển năng lực dạy học tích hợp cho