Phân loại và giải các bài toán hóa học hữu cơ lớp 11 phần dẫn xuất chứa oxi theo một phương pháp chung góp phần nâng cao hiệu quả Abstract: Nghiên cứu ý nghĩa, tác dụng của bài tập hóa h
Trang 1Phân loại và giải các bài toán hóa học hữu cơ lớp 11 (phần dẫn xuất chứa oxi) theo một phương pháp chung góp phần nâng cao hiệu quả
Abstract: Nghiên cứu ý nghĩa, tác dụng của bài tập hóa học trong quá trình dạy và học
môn hóa học ở (trung học phổ thông) THPT Nghiên cứu tài liệu, sách giáo khoa, sách tham khảo có liên quan đến đề tài, lựa chọn và phân loại các bài toán hữu cơ lớp 11 (phần dẫn xuất chứa oxi) 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 bài tập hóa học trong quá trình dạy và học môn hóa học ở THPT
Keywords: Phương pháp giảng dạy; Hóa học; Hóa học hữu cơ; Lớp 11
có được những bài toán, những câu hỏi có lời giải hay, dễ hiểu để nâng cao hiệu quả học tập của mình
Trang 2Tuy 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 Quan hệ giữa số mol của các chất phản ứng dễ dàng thiết lập được khi đã viết được các phương trình hóa học, còn số công thức cần thiết phải nhớ khi giải các bài toán hóa học không nhiều (khoảng 4,5 công thức chính) Vì vậy, việc giải các bài toán hóa học theo phương pháp trên là đơn giản và dễ dàng tiếp thu đối với học sinh
Với mong muốn áp dụng phương pháp chung nêu trên để giải các bài toán hóa học hữu cơ lớp 11 phần dẫn xuất chứa oxi nhằm nâng cao chất lượng dạy và học, chúng tôi đã lựa chọn đề
tài : "Phân loại và giải các bài toán hóa học hữu 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”
2 Khách thể và đối tượng nghiên cứu
2.1 Khách thể nghiên cứu
Chương trình hóa học ở Trung học phổ thông,
2.2 Đối tượng nghiên cứu
Các bài toán hóa học hữu cơ lớp 11 (phần dẫn xuất chứa oxi) trong chương trình hóa học THPT
3 Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu
3.1 Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu lựa chọn, phân loại các bài toán hóa học và phương pháp chung giải các bài toán hóa học THPT, từ đó áp dụng đối với các bài toán hữu cơ lớp 11 (phần dẫn xuất chứa oxi) nhằm nâng cao hiệu quả của quá trình dạy và học môn hóa học, THPT
3.2 Nhiệm vụ nghiên cứu
Nghiên cứu ý nghĩa, tác dụng của bài tập hóa học trong quá trình dạy và học môn hóa học
ở THPT
Nghiên cứu tài liệu, sách giáo khoa, sách tham khảo có liên quan đến đề tài, lựa chọn và phân loại các bài toán hữu cơ lớp 11 (phần dẫn suất chứa oxi)
Trang 3Điều 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
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
Trang 4liệu hữu ích cho giáo viên và học sinh tham khảo, góp phần nâng cao hiệu quả dạy và học môn hoá học THPT
9 Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, nội dung luận văn được trình bày trong 3 chương :
Chương 1 : Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài
Chương 2 : Lựa chọn, phân loại các bài toán hóa học hữu cơ lớp 11 (phần dẫn xuất chứa oxi) và giải theo phương pháp chung giải các bài toán hoá học THPT
Chương 3 : Thực nghiệm sư phạm
CHƯƠNG 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Cơ sở lý luận của việc nâng cao chất lượng, hiệu quả quá trình dạy và học môn Hóa học trung học phổ thông
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
Trang 5vật 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
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 sách tham khảo rất phong phú và đa dạng Để phục vụ tốt cho việc dạy và học môn hóa học cần phải lựa chọn những bài tập bám sát nội dung chương trình, mục tiêu của môn học, những bài tập có nội dung phong phú, nặng về bản chất hóa học, không lắt léo đánh đố về mặt toán học Bên cạnh những bài tập cơ bản cần có những bài tập tổng hợp sâu sắc, khơi dậy tính thông minh, sáng tạo, niềm say mê hứng thú học tập của học sinh Ngoài những bài tập có hướng dẫn giải cần phải có các bài tập tự luyện, giúp học sinh tự học, phát huy tính chủ động sáng tạo của học sinh Sau khi đã lựa chọn được các bài tập thì việc phân loại chúng có ý nghĩa rất quan trọng
Có nhiều cách phân loại bài tập hóa học dựa theo các tiêu chí khác nhau Trong đề tài này, chúng tôi phân loại các bài toán hóa học dựa vào trình độ nhận thức tư duy của học sinh với các mức độ: Biết - Hiểu - Vận dụng (trong đó có Vận dụng sáng tạo) theo quan điểm chỉ đạo của Bộ Giáo Dục và Đào Tạo Việt Nam
1.2.3 Thực trạng việc sử dụng bài toán hóa học ở trường phổ thông
Để đánh giá thực trạng việc sử dụng bài tập hóa học trong trường phổ thông, chúng tôi đã tiến hành điều tra thực tế thông qua phiếu điều tra dành riêng cho giáo viên (32 giáo viên) và học sinh (534 học sinh) ở trường THPT Trần Nguyên Hãn và THPT Lý Thường Kiệt - thành phố Hải Phòng
Trang 6Phân tích kết quả khảo sát cho thấy việc lựa chọn, phân loại các bài toán hóa học và việc giải chúng theo một phương pháp chung đơn giản, thuận tiện là một yêu cầu cần thiết đối với GV
và HS trong việc dạy và học môn hóa học ở trường trung học phổ thông
1.3 Phương pháp chung giải các bài toán hóa học trung học phổ thông
Các bài toán hóa học có thể giải dựa vào quan hệ giữa số mol của các chất phản ứng và dựa vào các công thức chuyển đổi giữa số mol chất (n) với khối lượng (m), thể tích (V), nồng độ (CM, C%) của chất
1.3.1 Các công thức cần thiết khi giải bài toán hóa học
n = M
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:
Trang 7Tương tự, để thiết lập quan hệ giữa nB và nM 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:
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 một dãy biến hóa, gọi là các bài toán "không hỗn hợp"
2) Các bài toán liên quan đến phản ứng của một hỗn hợp chất, gọi là các bài toán hỗn hợp
■ Loại bài toán "không hỗn hợp"
Phương pháp giải các bài toán loại này là lập biểu thức tính đại lượng mà bài toán đòi
hỏi rồi dựa vào quan hệ giữa số mol của "chất cần tính toán" với số mol của "chất có số liệu cho trước" trong phương trình hóa học và dựa vào các công thức để giải
■ Loại bài toán hỗn hợp
Phương pháp giải bài toán hỗn hợp là đặt ẩn số, lập phương trình và giải phương trình
để suy ra các đòi hỏi của bài toán
Trang 8- Ẩn số thường đặt là số mol của các chất trong hỗn hợp
- Các phương trình được thiết lập bằng cách biểu thị mối quan hệ giữa các số liệu cho trong bài (sau khi đã đổi ra số mol chất, nếu có thể được) với các ẩn số
- Giải các phương trình sẽ xác định được các ẩn số, rồi dựa vào đó suy ra các đòi hỏi khác nhau của bài toán
1 Nhiều bài toán hỗn hợp có số phương trình lập được ít hơn số ẩn số Trong trường hợp
này để giải các hệ phương trình vô định có 2 phương pháp chính đó là:
- Giải kết hợp với biện luận, dựa vào điều kiện của ẩn số
- Giải dựa vào việc tính khối lượng mol trung bình của hỗn hợp
2 Với bài toán hỗn hợp của các chất cùng loại, có phản ứng xảy ra tương tự nhau, hiệu
suất phản ứng như nhau,… thì có thể thay thế hỗn hợp đó bằng một chất có công thức phân tử
trung bình để giải
Cách giải các bài toán "không hỗn hợp" và các bài toán hỗn hợp tuy có những điểm khác
nhau nhưng chúng đều thống nhất ở chỗ là đều dựa vào quan hệ giữa số mol của các chất phản
ứng và các công thức biểu thị quan hệ giữa số mol chất với khối lượng, thể tích, nồng độ của chất để giải Đó chính là nội dung của phương pháp chung giải các bài toán hóa học
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
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
Trang 92 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
Trang 10CHƯƠNG 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:
- Chương 8: Dẫn xuất Halogen - Ancol - Phenol
- Chương 9: Anđehit - Xeton, Axit cacboxylic
2.2 Các bài toán hóa học hữu cơ lớp 11 (phần dẫn xuất chứa oxi) được lựa chọn, phân loại
và giải theo phương pháp chung giải bài toán hóa học THPT
Để thuận tiện cho quá trình dạy học, chúng tôi sắp xếp các bài toán hóa học hữu cơ lớp 11 (phần dẫn xuất chứa oxi) theo 2 chương, mỗi chương tách thành 2 phần Mỗi phần có các bài toán đựơc sắp xếp theo các mức độ nhận thức, tư duy dưới hai hình thức là tự luận và trắc nghiệm khách quan
2.2.1 Bài toán chương Ancol - Phenol
■ Bài toán phần Ancol
c Các bài toán tự luyện
■ Bài toán phần Phenol
2.2.2 Bài toán chương Anđehit - Xeton, Axit cacboxylic
■ Bài toán phần Anđehit - Xeton
■ Bài toán phần Axit cacboxylic
2.3 Sử dụng các 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 và học môn hóa học lớp 11, trung học phổ thông
Trang 11Chúng tôi sử dụng hệ thống bài toán hóa học đã được biên soạn vào các hoạt động dạy học:
- Để hình thành kiến thức mới
- 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
Tiểu kết chương 2
Trong chương này chúng tôi đã:
Trang 12- 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 chung giải các bài toán hóa học THPT
- Tóm tắt lí thuyết và đưa ra một số điểm cần lưu ý khi giải toán với mỗi phần trong các chương
- Đã biên soạn được 70 bài toán có lời giải (34 bài toán tự luận, 36 bài toán trắc nghiệm) và
20 bài toán tự luyện (10 bài toán tự luận, 10 bài toán trắc nghiệm) Ngoài ra chúng tôi còn xây dựng được các đề kiểm tra (1 đề 15 phút và 2 đề 45 phút) để kiểm tra, đánh giá học sinh
Chúng tôi hi vọng đây là tư liệu hữu ích cho giáo viên và học sinh trong dạy và học môn Hóa học lớp 11 (phần dẫn xuất chứa oxi), góp phần nâng cao hiệu quả dạy và học môn hóa học trung học phổ thông
CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
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:
Trần Nguyên Hãn Lương Thị Ánh Tuyết 11B9 (39) 11B10 (46)
