Phát triển năng lực nhận thức và tư duy cho học sinh Trung học phổ thông qua bài tập hóa học (Phần hiđrocacbon lớp 11- nâng cao)

Luận Văn:Phát triển năng lực nhận thức và tư duy cho học sinh Trung học phổ thông qua bài tập hóa học (Phần hiđrocacbon lớp 11- nâng cao)

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Nhân loại đang bước vào thế kỷ XXI, thế kỷ tri thức, kỹ năng của con người được xem là yếu tố quyết định sự phát triển của xã hội Trong xã hội tương lai, nền giáo dục phải đào tạo ra những con người có trí tuệ phát triển thông minh và sáng tạo Muốn có được điều này, ngay từ bây giờ nhà trường phổ thông phải trang bị đầy đủ cho HS hệ thống kiến thức cơ bản, hiện đại, phù hợp với thực tiễn Việt Nam và năng lực tư duy sáng tạo Thế nhưng, các công trình nghiên cứu về thực trạng giáo dục hiện nay cho thấy chất lượng nắm vững kiến thức của học sinh không cao, đặc biệt việc phát huy tính tích cực của HS, năng lực tư duy, năng lực giải quyết vấn đề và khả năng tự học không được chú ý rèn luyện đúng mức Từ thực tế đó, nhiệm vụ cấp thiết đặt ra là phải đổi mới phương pháp dạy học, áp dụng những phương pháp dạy học hiện đại để bồi dưỡng cho HS năng lực tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề

Trong dạy học hóa học, có thể nâng cao chất lượng dạy học và phát triển năng lực nhận thức của HS bằng nhiều biện pháp và phương pháp khác nhau Trong đó, giải bài BTHH với tư cách là một phương pháp dạy học, có tác dụng rất tích cực đến việc giáo dục, rèn luyện và phát triển HS Mặt khác, cũng là thước đo thực chất sự nắm vững kiến thức và kĩ năng hóa học của HS

Bài tập có vai trò quan trọng và hiệu quả sâu sắc trong việc thực hiện mục tiêu đào tạo, trong việc hình thành phương pháp chung của việc tự học hợp lí, trong việc rèn luyện kĩ năng tự lực sáng tạo, phát triển tư duy Song phương pháp này chưa thực sự được chú trọng đúng mức, làm giảm vai trò và tác dụng của việc sử dụng bài tập để phát triển năng lực nhận thức và tư duy cho HS trong quá trình dạy học hóa học

Việc nghiên cứu các vấn đề về bài BTHH từ trước đến nay đã có nhiều công trình nghiên cứu của các tác giả trong và ngoài nước quan tâm đến như Apkin G.L, Xereda I.P nghiên cứu về phương pháp giải toán Ở trong nước có GS TS

Nguyễn Ngọc Quang nghiên cứu lý luận về bài toán; PGS TS Nguyễn Xuân Trường, PGS TS Lê Xuân Thọ, TS Cao Cự Giác, PGS TS Đào Hữu Vinh và nhiều tác giả khác đều quan tâm đến nội dung và phương pháp giải toán Tuy nhiên, xu hướng hiện nay của lý luận dạy học là đặc biệt chú trọng đến hoạt động và vai trò của HS trong quá trình dạy học, đòi hỏi học sinh phải làm việc tích cực, tự lực Vì vậy, cần phải nghiên cứu bài BTHH trên cơ sở hoạt động tư duy của HS, từ đó đề ra cách hướng dẫn HS tự lực giải bài tập, thông qua đó mà tư duy của họ phát triển Trong các công trình nghiên cứu trước đây, chưa có công trình nào nghiên cứu một cách hệ thống phương pháp luận làm cơ sở cho việc phát triển năng lực năng lực nhận thức và tư duy hóa học cho HS

Vì vậy, tôi chọn đề tài: "Phát triển năng lực nhận thức và tư duy cho học sinh Trung học phổ thông qua bài tập hóa học (Phần hiđrocacbon lớp 11- nâng cao)"

2 Mục đích nghiên cứu

Xác định những nội dung có tính phương pháp luận và xây dựng hệ thống bài tập phần hiđrocacbon lớp 11- nâng caocần khai thác để phát triển năng lực nhận thức và tư duy cho HS thông qua quá trình tìm kiếm lời giải nhằm nâng cao chất lượng dạy học hóa học, góp phần tích cực vào việc đổi mới phương pháp dạy học hóa học ở trường phổ thông hiện nay

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

+ Nghiên cứu hoạt động tư duy của HS trong quá trình giải bài tập hóa học, từ đó hướng dẫn HS xây dựng tiến trình luận giải, làm cơ sở cho việc tìm kiếm lời giải một cách có hiệu quả

+ Xây dựng hệ thống bài tập có nội dung thuận lợi cho việc rèn tư duy Thông qua bài tập đó HS có thể vận dụng để phát triển năng lực phát hiện vấn đề và giải quyết vấn đề

+ Thực nghiệm sư phạm để đánh giá hiệu quả của những nội dung mang tính phương pháp luận và hệ thống bài tập đã xây dựng để phát triển năng lực nhận thức và tư duy cho HS thông qua quá trình tìm kiếm lời giải Đối chiếu kết quả thực

nghiệm sư phạm với kết quả điều tra ban đầu, rút ra kết luận về khả năng ứng dụng những nội dung và biện pháp đã nêu ra vào quá trình dạy học HH

4 Phương pháp nghiên cứu

a) Nghiên cứu lý luận: Nghiên cứu các tài liệu về tâm lý học, lý luận dạy học, năng lực nhận thức, tư duy, đổi mới phương pháp dạy học và về BTHH

b) Nghiên cứu thực tiễn:

+ Điều tra thực trạng tình hình sử dụng bài tập hóa học ở Trung học trong việc phát triển tư duy của HS

+ Trao đổi với giáo viên có nhiều kinh nghiệm dạy học

+ Thực nghiệm sư phạm đánh giá tính khả thi và hiệu quả của việc sử dụng các biện pháp và hệ thống bài tập đã đề xuất

5 Khách thể và đối tượng nghiên cứu

a Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học hóa học ở trường trung học phổ thông b.Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống bài tập phần hiđrocacbon lớp 11- nâng cao trường Trung học phổ thông

6 Giả thuyết khoa học

Trong quá trình dạy học hóa học nếu GV có phương pháp luận đúng đắn về phát triển năng lực nhận thức và tư duy và sử dụng hệ thống bài tập có nội dung thích hợp thì sẽ phát triển được năng lực nhận thức và tư duy của học sinh.

7 Điểm mới của luận văn

+ Xây dựng hệ thống bài tập có nội dung thuận lợi cho việc rèn tư duy, thông qua đó HS có thể vận dụng để phát triển năng lực nhận thức vấn đề và giải quyết vấn đề

+ Vận dụng hệ thống bài tập để nâng cao chất lượng dạy học hóa học ở trường phổ thông

NỘI DUNG

Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

1.1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ NHẬN THỨC 1.1.1 Khái niệm nhận thức

Nhận thức là một trong ba mặt cơ bản của đời sống tâm lý con người (nhận thức, tình cảm, ý chí) Nó là tiền đề của 2 mặt kia và đồng thời có quan hệ chặt chẽ với chúng và các hiện tượng tâm lý khác [13], [27]

Hoạt động nhận thức bao gồm nhiều quá trình khác nhau Có thể chia hoạt động nhận thức thành 2 giai đoạn lớn:

- Nhận thức cảm tính: Cảm giác và tri giác - Nhận thức lý tính: Tư duy và tưởng tượng

1.1.1.1 Nhận thức cảm tính

Là một quá trình tâm lý, là sự phản ánh những thuộc tính bên ngoài của sự vật và hiện tượng thông qua tri giác của các giác quan

Cảm giác: Là hình thức khởi đầu trong sự phát triển của hoạt động nhận

thức, nó phản ánh từng thuộc tính riêng lẻ của sự vật và hiện tượng

Tri giác: Phản ánh sự vật hiện tượng một cách trọn vẹn và theo cấu trúc nhất định

Cảm giác và tri giác có vai trò quan trọng trong quá trình nhận thức Nếu như cảm giác là hình thức nhận thức đầu tiên của con người thì tri giác là một điều kiện quan trọng cho sự định hướng hành vi và hoạt động của con người trong môi trường xung quanh

Sự nhận thức cảm tính được thực hiện thông qua hình thức tri giác cao nhất, có tính chủ động tích cực, có mục đích đó là sự quan sát, đó chính là sự phản ánh sự vật, hiện tượng bằng nhận thức cảm tính

1.1.1.2 Nhận thức lý tính

Tư duy: ( Nói ở phần sau)

Tưởng tượng: Là một quá trình tâm lý 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

1.1.2 Quá trình nhận thức

Quá trình nhận thức liên quan chặt chẽ với tư duy, năng lực nhận thức được xác định là năng lực trí tuệ của con người Nó được biểu hiện dưới nhiều góc độ khác nhau Các nhà tâm lý học xem trí tuệ là sự nhận thức của con người bao gồm nhiều năng lực riêng rẽ và được xác định thông qua chỉ số I.Q

Năng lực nhận thức được biểu hiện ở nhiều mặt cụ thể là:

- Mặt nhận thức: Như nhanh biết, nhanh hiểu, nhanh nhẹ, biết suy xét và tìm ra các quy luật trong các hiện tượng một các nhanh chóng

-Về khả năng tưởng tượng: Óc tưởng tượng phong phú, hình dung ra được những hình ảnh và nội dung theo đúng điều người khác mô tả

- Qua hành động: Sự nhanh trí, tháo vát, linh hoạt, sáng tạo - Qua phẩm chất: Óc tò mò, lòng say mê, hứng thú làm việc

1.1.3 Sự phát triển năng lực nhận thức cho học sinh

Việc phát triển năng lực nhận thức thực chất là hình thành và phát triển năng lực suy nghĩ linh hoạt, sáng tạo mà bước đầu là giải các bài toán nhận thức, vận dụng vào bài toán thực tiễn, trong hành động một cách chủ động và độc lập ở các mức độ khác nhau

Hình thành và phát triển năng lực nhận thức được thực hiện thường xuyên, liên tục, có hệ thống, điều này đặc biệt quan trọng đối với HS

Hình thành và phát triển năng lực nhận thức được thực hiện từ việc rèn luyện năng lực quan sát, phát triển trí nhớ và tưởng tượng, trau rồi ngôn ngữ, nắm vững kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo, phương pháp nhận thức và phẩm chất nhân cách Những yếu tố này ảnh hưởng đến năng lực nhận thức

Để phát triển năng lực nhận thức cho học sinh cần đảm bảo các yếu tố sau: - Vốn di truyền về tư chất tối thiểu cho HS

- Vốn kiến thức tích luỹ phải đầy đủ và có hệ thống

- Phương pháp dạy và phương pháp học phải thực sự khoa học - Chú ý đến đặc điểm lứa tuổi và sự đảm bảo về vật chất và tinh thần Trong quá trình tổ chức học tập ta cấn chú ý đến các hướng cơ bản sau:

- Sử dụng phương pháp dạy học mang tính chất nghiên cứu, kích thích được hoạt động nhận thức, rèn luyện tư duy độc lập sáng tạo

- Hình thành và phát triển ở HS năng lực giải quyết vấn đề tăng cường tính độc lập trong hoạt động Người GV cần dạy cho HS biết cách lập kế hoạch làm việc, phân tích các yêu cầu của nhiệm vụ học tập và đề ra các phương pháp giải quyết vấn đề một các hợp lý, sáng tạo

- Cần chú ý tổ chức các hoạt động tập thể trong dạy học Trong các hoạt động này mỗi HS thể hiện cách nhìn nhận, giải quyết vấn đề của mình và nhận xét, đánh giá được cách giải quyết của bạn Điều đó sẽ thúc đẩy sự mở rộng và phát triển tư duy, các quan hệ xã hội, tình bạn bè, trách nhiệm của mình đối với tập thể

Như vậy năng lực nhận thức liên quan trực tiếp với tư duy Năng lực nhận thức, năng lực trí tuệ được phát triển khi tư duy phát triển

1.2 CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ TƯ DUY 1.2.1 Khái niệm tư duy

Là một quá trình tâm lý phản ánh những thuộc tính bản chất, những mối liên hệ bên trong có tính quy luật của sự vật hiện tượng trong hiện thực khách quan mà trước đó ta chưa biết

Như vậy, tư duy là một qúa trình tâm lý có sự tìm kiếm và phát hiện cái mới về chất một cách độc lập Là một quá trình tâm lý phản ánh những thuộc tính bản chất, những mối liên hệ bên trong

Nét nổi bật của tư duy là tính "có vấn đề " tức trong hoàn cảnh có vấn đề tư

duy được nảy sinh

Tư duy là mức độ lý tính nhưng có quan hệ chặt chẽ với nhận thức cảm tính Nó có khả năng phản ánh những thuộc tính bản chất của sự vật hiện tượng

Như vậy, tư duy là khâu cơ bản của quá trình nhận thức Nắm bắt được quá trình đó, GV sẽ hướng dẫn HS tư duy khoa học trong suốt quá trình học tập

Có thể chia ra làm ba loại tư duy cơ bản, phổ biến thường gặp trong học tập cũng như trong cuộc sống:

+ Tư duy logic: Loại tư duy này dựa trên luật bài trung và tam đoạn luận

* Luật bài trung: Quy định A là A chứ A không thể vừa là A vừa là B được

Một là chân lý, hai là phi lý, chứ không thể có trung gian vừa là chân lý vừa là phi lý

* Tam đoạn luận (suy luận gồm ba đoạn): Trước hết khẳng định một tính

chất (a) chung cho mọi phần tử của một tập hợp A, sau đó khẳng định rằng một phần tử nào đó là thuộc tập hợp A và cuối cùng với hai khẳng định đó thì có thể kết luận rằng phần tử đó có tính chất (a)

Ví dụ: Tất cả trẻ em (A) đều thích ăn kẹo (a); Nam là trẻ em Vậy Nam thích

ăn kẹo (a)

A là A nói lên sự tĩnh tại cho nên logic hình thức chỉ dùng trong việc nghiên cứu những vấn đề khu cư trú trong một phạm vi được coi là tĩnh tại Nếu đặt sự vật trong sự vận động của nó thì phải dùng tư duy biện chứng

+ Tư duy biện chứng: Tư duy biện chứng bác bỏ luật trung bài, chấp nhận A

vừa là A, vừa đồng thời không phải là A

Trong tự nhiên, xã hội và trong tư duy yên tĩnh là tạm thời, vận động là vĩnh viễn Trong quá trình vận động luôn xảy ra sự thống nhất giữa vận động và đứng yên Trong triết học Duy vật biện chứng, người ta xem xét từng cặp phạm trù vừa đối lập, vừa thống nhất với nhau, vừa đấu tranh chuyển hoá lẫn nhau và cùng tồn tại trong một tình huống nào đó

+ Tư duy hình tượng: Con người, trong sự va chạm với thực tiễn còn có một

cách để thâm nhập vào thế giới quanh ta và trong ta, rồi tác động vào thế giới đó Những sản phẩm tạo ra từ bằng hư cấu, bằng tưởng tượng theo những quan điểm thẩm mỹ nhất định giúp người ta hình dung ra được các sự vật hiện tượng

Nếu xét về mức độ độc lập, người ta có thể chia tư duy thành 4 bậc sau:

+ Tư duy lệ thuộc: Để chỉ tư duy của người suy nghĩ dựa dẫm vào tư duy của người khác, không có chính kiến riêng về một lĩnh vực nào đó

+ Tư duy độc lập: Để chỉ tư duy của những người có chính kiến riêng trong một lĩnh vực nào đó, dù đó là chính kiến khác, thậm chí là đối lập

+ Tư duy phê phán: Để chỉ tư duy độc lập trước một sự việc quan sát, phân tích, tổng hợp để có phán xét đúng sự việc đó tốt hay xấu

- Bề rộng: Có khả năng vận dụng nghiên cứu các đối tượng khác - Độ sâu: Nắm vững ngày càng sâu sắc bản chất của các sự vật hiện tượng

- Tính linh hoạt: Nhạy bén trong việc vận dụng những tri thức và cách thức hành động vào những tình huống khác nhau một cách sáng tạo

- Tính mềm dẻo: Thể hiện hoạt động tư duy được tiến hành theo các hướng xuôi và ngược chiều

- Tính độc lập: Thể hiện ở chỗ tự mình phát hiện ra vấn đề, đề xuất cách giải quyết và tự giải quyết được vấn đề

- Tính khái quát: Khi giải quyết một loạt vấn đề nào đó sẽ đưa ra được mô hình khái quát, trên cơ sở đó có thể vận dụng để giải quyết các vấn đề tương tự cùng loại

1.2.3 Rèn luyện các thao tác tư duy trong dạy học môn hóa học ở trường trung học phổ thông

Tư duy là mức độ cao nhất của nhận thức, nó phản ánh những thuộc tính bản chất của sự vật hiện tượng Vì vậy trong quá trình học tập cần phải coi trọng phát triển tư duy cho HS thông qua việc rèn luyện các thao tác tư duy

Các thao tác cơ bản của tư duy:

1.2.3.1 Phân tích

Là quá trình tách các bộ phận của sự vật hoặc hiện tượng tự nhiên của hiện thực với các dấu hiệu và thuộc tính của chúng cũng như các mối liên hệ và quan hệ giữa chúng theo một hướng xác định

Xuất phát từ một góc độ phân tích và hoạt động tư duy đi sâu vào bản chất thuộc tính của bộ phận từ đó đi tới những giả thiết và kết luận khoa học Trong học tập, hoạt động này rất phổ biến

Muốn giải một BTHH, phải phân tích các yếu tố thuộc dữ kiện Muốn đánh

giá đúng đắn một cuộc cách mạng, phải biết phân tích yếu tố lịch sử tạo nên cuộc cách mạng đó

Như vậy, từ một số yếu tố, một vài bộ phận của sự vật hiện tượng tiến đến nhận thức trọn vẹn các sự vật hiện tượng Vì vậy, môn khoa học nào trong trường phổ thông cũng thông qua phân tích của cả GV cũng như HS để bảo đảm sự truyền thụ và lĩnh hội kiến thức

Tùy lứa tuổi, thể hiện hình thức phân tích cảm tính thực tiễn hay trí tuệ để đạt được những kiến thức sơ đẳng và tiến tới kiến thức sâu sắc Quá trình hoạt động phân tích cũng đi từ phiến diện tới toàn diện nghĩa là từ phân tích thử, phân tích cục bộ, từng phần và cuối cùng là sự phân tích có hệ thống

1.2.3.2 Tổng hợp

Là hoạt động nhận thức phản ánh của tư duy biểu hiện trong việc xác lập tính chất thống nhất các phẩm chất và thuộc tính của các yếu tố trong một sự vật nguyên vẹn, có thể có được trong việc xác định phương hướng thống nhất và xác định các mối liên hệ, quan hệ giữa các yếu tố của sự vật nguyên vẹn đó, trong việc liên kết và liên hệ giữa chúng, vì thế sẽ thu được một sự vật và hiện tượng nguyên vẹn mới

Tổng hợp không phải là số cộng đơn giản của hai hay nhiều sự vật, không phải là sự liên kết máy móc các bộ phận thành chỉnh thể Sự tổng hợp chân chính là một hoạt động tư duy xác định đặc biệt đem lại kết quả mới về chất, cung cấp một sự hiểu biết mới nào đó về hiện thực

Cũng như phân tích, tổng hợp cũng có thể tiến hành trong hoàn cảnh trực

quan khi HS tác động vào sự vật đồng thời tổng hợp bằng "trí tuệ" HS trung học

phổ thông có thể tư duy tổng hợp bằng vốn tri thức, khái niệm cũ

Như vậy, tư duy tổng hợp cũng được phát triển từ sơ đẳng đến phức tạp với khối lượng lớn

Phân tích và tổng hợp không phải là hai phạm trù riêng rẽ của tư duy Đây là hai quá trình có liên hệ biện chứng Phân tích để tổng hợp có cơ sở và tổng hợp để phân tích đạt được chiều sâu bản chất hiện tượng sự vật Sự phát triển của phân tích và tổng hợp là đảm bảo hình thành của toàn bộ tư duy và các hình thức tư duy của HS

Ví dụ: So sánh axit và bazơ, kim loại và phi kim …

1.2.3.4 Trừu tượng hóa và khái quát hóa

Trừu tượng hóa

Là quá trình con người dùng trí óc gạt bỏ những mối liên hệ, quan hệ thứ yếu của sự vật, hiện tượng và chỉ giữ lại những yếu tố cần thiết cho tư duy

Khái quát hóa

Là hoạt động tư duy tách những thuộc tính chung và các mối liên hệ chung, bản chất của sự vật và hiện tượng tạo nên nhận thức mới dưới hình thức khái niệm, định luật, quy tắc

Khái quát hoá được thực hiện nhờ khái niệm trừu tượng hoá nghĩa là khả năng tách các dấu hiệu, các mối liên hệ chung và bản chất khỏi các sự vật và hiện tượng riêng lẻ cũng như phân biệt những cái gì là không bản chất trong sự vật hiện tượng

Tuy nhiên, trừu tượng hoá chỉ là thành phần của hoạt động tư duy khái quát hoá nhưng là thành phần không thể tách rời của quá trình khái quát hoá Nhờ tư duy khái quát hoá ta nhận ra sự vật theo hình thức vốn có của chúng mà không phụ thuộc vào độ lớn, màu sắc, vật liệu chế tạo hay vị trí của nó trong không gian Hoạt động tư duy khái quát hoá của HS phổ thông có ba mức độ sau:

+ Khái quát hoá cảm tính: Diễn ra trong hoàn cảnh trực quan, thể hiện ở

trình độ sơ đẳng

+ Khái quát hoá hình tượng khái niệm: Là sự khái quát cả những tri thức có

tính chất khái niệm bản chất sự vật và hiện tượng hoặc các mối quan hệ không bản chất dưới dạng các hình tượng hoặc trực quan, các biểu tượng Mức độ này ở lứa tuổi HS đã lớn nhưng tư duy đôi khi còn dừng lại ở sự vật hiện tượng riêng lẻ

+ Khái quát hoá khái niệm: Là sự khái quát hoá những dấu hiệu và liên hệ

chung bản chất được trừu xuất khỏi các dấu hiệu và quan hệ không bản chất được lĩnh hội bằng khái niệm, định luật, quy tắc Mức độ này thực hiện trong HS trung học phổ thông

Tư duy khái quát hoá là hoạt động tư duy có chất lượng cao, sau này khi học ở cấp học cao, tư duy này sẽ được huy động một cách mạnh mẽ vì tư duy khái quát hoá là tư duy lý luận khoa học Trong dạy học, GV có trách nhiệm trong việc tổ chức hướng dẫn những hoạt động tư duy cho HS

1.2.4 Những hình thức cơ bản của tư duy 1.2.4.1 Khái niệm

Là một tư tưởng phản ánh những dấu hiệu bản chất khác biệt của sự vật hiện tượng

Khái niệm có vai trò quan trọng trong tư duy Nó là điểm đi tới của quá trình tư duy, cũng là điểm xuất phát của một quá trình

Khái niệm được xây dựng trên cơ sở của những thao tác tư duy, nó được xây dựng bởi nội hàm và ngoại diên nhất định

Nội hàm của khái niệm là tập hợp những dấu hiệu của các sự vật hay hiện tượng được phản ánh trong khái niệm

Xác định được nội hàm và ngoại diên khái niệm là biểu hiện sự hiểu biết bản chất sự vật hiện tượng

Phân tử đồng, phân tử sắt đều là ngoại diên của khái niệm phân tử Nếu nội hàm khái niệm xác định sai thì ngoại diện cũng sai Để có sự phân biệt khái niệm, logic học còn chia khái niệm thành khái niệm đơn, khái niệm chung, khái niệm tập hợp Trên cơ sở sự hiểu biết về khái niệm như thế có thể giới hạn và mở rộng khái niệm Khả năng giới hạn và mở rộng khái niệm tuỳ thuộc vào nội dung kiến thức khoa học và chất lượng tư duy

Trong quá trình tư duy, khái niệm như là công cụ tư duy Nội dung khoa học cho khái niệm một nội hàm xác định Khi ta nói HH vô cơ, HH hữu cơ tức là ta đã dùng thuật ngữ khoa học Thuật ngữ sinh ra từ bản thân khái niệm và được xây dựng định hình trong quá trình hiểu biết

Nhờ khái niệm hoạt động tư duy phân tích mới có những điểm tựa và cơ sở để đào sâu kiến thức, đồng thời tiến tới sự xác định khái niệm mới

Các hoạt động suy luận khái quát hoá, trừu tượng hoá nhờ có khái niệm mới có cơ sở thao tác, đồng thời đi sâu thêm vào bản chất sự vật hiện tượng

Rõ ràng nếu khái niệm không xác định được nội hàm cũng như ngoại diên của nó thì chắc chắn sẽ dẫn tới những phân tích mơ hồ, suy luận phán đoán lệch lạc Nếu phân chia khái niệm thiếu cân đối, thiếu cơ sở, không liên tục thì chắc chắn kiến thức sẽ dễ dàng phiến diện lệch lạc

Những hạn chế đó tiếp diễn thường xuyên thì chất lượng tư duy không đảm bảo Vì vậy, trong quá trình truyền thụ kiến thức, biết phát hiện những hạn chế đó

trên nguyên tắc logic trong tư duy, GV sẽ góp phần xây dựng phương pháp tư duy cho HS

Như vậy, nếu khái niệm chân thực như là điều kiện tiên quyết của phán đoán thì những quy tắc quy luật sẽ giúp cho phán đoán chân thực hơn

Tuy nhiên, sự vật hay hiện tượng trong mối quan hệ phức tạp hay đặc thù muốn tìm hiểu nó phải có thao tác phán đoán đơn hoặc phán đoán phức

Logic học lại chia phán đoán đơn thành phán đoán đặc tính và phán đoán về quan hệ Trong phán đoán đặc tính lại chia theo chất lượng và số lượng (chung riêng đơn nhất) hoặc phân chia theo dạng thức: phán đoán xác suất, phán đoán xác thực

Phán đoán phức trong logic học được chia thành phán đoán phân biệt, phán đoán có điều kiện (liên hệ nhân quả, cơ sở logic, điều kiện liên hệ hệ quả logic)

Tư tưởng chân thực hay giả dối thay đổi tuỳ thuộc vào hình thức diễn đạt của nó Những hình thức trong ngôn ngữ không phải lúc nào cũng được diễn đạt một cách rõ ràng Cho nên, để có sự khẳng định chân thực hay giả dối toàn bộ các phán đoán phải được đặt trong các trường hợp cụ thể

Tóm lại, trong thao tác tư duy người ta luôn luôn phải chứng minh để khẳng định hoặc phủ định, phải bác bỏ các luận điểm khác nhau để tiếp cận chân lý, tuân thủ các nguyên tắc logic trong phán đoán sẽ tạo được hiệu quả cao

1.2.4.3 Suy lý

Hình thức suy nghĩ liên hệ các phán đoán với nhau để tạo một phán đoán mới gọi là suy lý Suy lý được cấu tạo bởi hai bộ phận :

+ Các phán đoán có trước gọi là tiền đề

+ Các phán đoán có sau gọi là kết luận, dựa vào tính chất của tiền đề mà kết luận Như vậy, muốn có suy lý phải thông qua chứng minh Trong thực tiễn tư duy ta thường sử dụng suy lý hoặc để chứng minh hoặc để bác bỏ cái gì đó Muốn suy lý tốt phải tuân thủ những quy tắc, phải từ những luận điểm xuất phát chân thực Suy lý chia làm ba loại sau:

* Loại suy: Là hình thức tư duy đi từ riêng biệt này đến riêng biệt khác Loại

suy cho ta những dự đoán chính xác sự phụ thuộc và sự hiểu biết về hai đối tượng

Khi đã nắm vững các thuộc tính cơ bản của đối tượng thì loại suy sẽ chính xác * Suy lý quy nạp: Suy lý từ riêng biệt đến phổ biến, từ những hoạt động tới

các quy luật Do đó trong quá trình tư duy, sự suy nghĩ theo quy nạp chuyển từ việc nhận thức các hiện tượng riêng lẻ đến việc nhận thức cái chung Vì thế các suy lý quy nạp là yếu tố cấu trúc của tri thức khái quát của việc hình thành khái niệm và của việc nhận thức các định luật

* Suy lý diễn dịch: Là cách suy nghĩ đi từ cái chung, định luật, quy tắc, khái niệm chung đến những sự vật hiện tượng riêng lẻ

Quá trình suy lý diễn dịch có thể diễn ra như sau: - Từ tổng quát đến ít tổng quát hơn

- Từ phán đoán có tính chất tổng quát này đến các phán đoán có tính chất tổng quát khác

Tri thức ta gặp suy lý từ một tiền đề, có khi từ nhiều tiền đề, đó là hình thức lập luận ba đoạn với quy tắc của mình.Trong quá trình tư duy quy nạp và suy diễn bao giờ cũng liên hệ mật thiết với nhau

Quy nạp và suy diễn gắn bó với nhau như phân tích và tổng hợp Quá trình này được thực hiện trong PP xác định mối liên hệ nhân quả trong các hiện tượng

Với tư cách là hình thức tư duy gián tiếp, suy lý trong tư duy logic có vai trò quan trọng trong tất cả các hoạt động tư duy Việc hướng dẫn quy tắc logic trong suy lý tạo được hiệu quả lớn trong quá trình lĩnh hội tri thức Khẳng định rèn luyện tư duy logic trong học tập chính là tạo cho HS có PP trong tư duy từ khái niệm đến phán đoán suy lý không phải là quá trình tuần tự cho rèn luyện mà là những thao tác được vận dụng đồng thời

1.2.5 Phát triển tư duy hóa học

Việc phát triển tư duy cho HS trước hết là giúp cho HS nắm vững kiến thức, biết vận dụng kiến thức vào việc giải bài tập và thực hành qua đó mà kiến thức HS thu nhận được trở nên vững chắc và sinh động hơn HS chỉ thực sự lĩnh hội được tri thức khi tư duy của họ được phát triển và nhờ sự hướng dẫn của GV mà HS biết phân tích, khái quát tài liệu có nội dung sự kiện cụ thể và rút ra những kết luận cần thiết

Tư duy càng phát triển thì càng có nhiều khả năng lĩnh hội tri thức một cách nhanh chóng, sâu sắc và khả năng vận dụng tri thức càng linh hoạt, có hiệu quả hơn Như vậy sự phát triển tư duy của HS được diễn ra trong quá trình tiếp thu và vận dụng tri thức Khi tư duy phát triển sẽ tạo ra một kĩ năng và thói quen làm việc có suy nghĩ, có PP chuẩn bị lâu dài cho HS hoạt động sáng tạo sau này Do đó hoạt động giảng dạy HH cần phải tập luyện cho HS khả năng tư duy sáng tạo qua các khâu của quá trình dạy học Từ hoạt động dạy học trên lớp thông qua hệ thống câu hỏi, bài tập mà GV điều khiển hoạt động nhận thức của HS để giải quyết các vấn đề học tập được đưa ra HS tham gia vào vấn đề này một cách tích cực sẽ nắm được cả kiến thức và PP nhận thức đồng thời các thao tác tư duy cũng được rèn luyện

Dấu hiệu đánh giá tư duy phát triển:

- Có khả năng tự lực chuyển các tri thức, kĩ năng sang một tình huống mới: Trong quá trình học tập, HS đều phải giải quyết những vấn đề đòi hỏi liên tưởng đến những kiến thức đã học trước đó Nếu HS độc lập chuyển tải tri thức vào tình huống mới thì chứng tỏ đã có biểu hiện tư duy phát triển

- Tái hiện nhanh chóng các kiến thức, các mối quan hệ cần thiết để giải quyết bài toán nào đó Thiết lập nhanh chóng các mối quan hệ bản chất giữa các sự vật hiện tượng

- Có khả năng phát hiện cái chung của các hiện tượng khác nhau, sự khác nhau giữa các hiện tượng tương tự

- Có năng lực áp dụng kiến thức vào thực tế Đây là kết quả phát triển tổng hợp của sự phát triển tư duy Để có thể giải quyết tốt các bài toán đòi hỏi HS phải có sự định hướng tốt, biết phân tích, suy đoán và vận dụng các thao tác tư duy để tìm cách áp dụng thích hợp, cuối cùng là tổ chức thực hiện một cách có hiệu quả

1.3 BÀI TẬP HÓA HỌC [16], [21]

1.3.1 Khái niệm bài tập hóa học

Trong thực tiễn dạy học ở trường phổ thông, BTHH giữ vai trò rất quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu đào tạo, nó vừa là mục đích vừa là nội dung lại vừa là PP dạy học hiệu nghiệm Nó không chỉ cung cấp cho HS kiến thức, con đường dành lấy kiên thức mà còn mang lại niềm vui của quá trình khám phá, tìm tòi phát hiện của việc tìm ra đáp số đặc biệt BTHH còn mang lại cho người học một trạng thái hưng phấn, hứng thú nhận thức Đây là yếu tố tâm lý quan trọng của quá trình nhận thức đáng được chúng ta quan tâm

Vậy bài tập là gì? Theo từ điển Tiếng Việt bài tập là bài ra cho HS làm để vận dụng điều đã học, còn bài toán là vấn đề cần giải quyết bằng phương pháp khoa học Ở đây chúng ta hiểu rằng BTHH là những bài được lựa chọn một cách phù hợp với nội dung rõ ràng, cụ thể Muốn giải được những bài tập này người HS phải biết suy luận logic dựa vào nhưng kiến thức đã học, phải sử dụng những hiện tượng hóa học, những khái niệm, những định luật, học thuyết, những phép toán người học phải biết phân loại bài tập để tìm ra hướng giải có hiệu quả

1.3.2.Tác dụng của bài tập hóa học

Bài tập hóa học có những tác dụng sau:

- Là phương tiện cơ bản nhất để HS tập vận dụng kiến thức đã học vào thực tế cuộc sống, sản xuất, biến kiến thức của chính mình

- Đào sâu, mở rộng kiến thức đã học một cách sinh động và hấp dẫn - Là phương tiện để củng cố, hệ thống hóa kiến thức một cách tốt nhất - Rèn luyện kĩ năng hóa học cho HS như kĩ năng viết và cân bằng phương trình, kĩ năng tính toán, kĩ năng thực hành…

- Phát triển năng lực nhận thức, rèn luyện trí thông minh cho HS thông qua việc HS tự chọn một cách giải độc đáo, hiệu quả với những bài tập có nhiều cách giải - Giúp HS năng động, sáng tạo trong học tập, phát huy khả năng suy luận, tích cực của HS và hình thành phương pháp tự học hợp lý

- Làm chính xác hóa các khái niệm, định luật đã học

- Là phương tiện để kiểm tra, đánh giá kiến thức, kĩ năng của học sinh một cách chính xác

- Giáo dục đạo đức, tác phong như rèn luyện tính kiên nhẫn, sáng tạo, chính xác và phong cách làm việc khoa học, giáo dục lòng yêu thích bộ môn

1.3.3 Phân loại bài tập hóa học

Bài tập hóa học được phân làm nhiều loại và trên những cơ sở khác nhau Hiện nay được phân loại theo những loại cơ bản sau đây:

- Dựa vào chủ đề

- Dựa vào khối lượng kiến thức - Dựa vào tính chất của bài tập - Dựa vào đặc điểm của bài tập - Dựa vào nội dung

- Dựa vào mục đính dạy học

- Dựa vào phương pháp giải hoặc tiến trình giải - Dựa vào hoạt động nhận thức của học sinh

- Dựa vào phương pháp hình thành kĩ năng giải bài tập - Dựa vào mối liên hệ giữa kiến thức và thực tế

Tuy nhiên các cách phân loại trên không có danh giới rõ rệt, có những bài tập trong đó vừa có chứa nội dung phong phú, vừa có tính chất đặc trưng nổi bật, vừa có thuật toán riêng Với những bài như vậy có thể dùng để ôn luyện, củng cố

sau khi đã phân từng dạng nhỏ Theo tác giả thì sự phân loại BTHH phải dựa vào 3 cơ sở chính như sau:

- Dựa vào nội dung cụ thể của bài tập đó

- Dựa trên cơ sở tính đặc thù của vấn đề cần nghiên cứu - Dựa vào mục đích dạy học

TỔNG QUÁT VỀ BÀI TẬP HÓA HỌC

Ghi chú

- BTHH: Bài tập hóa học - BTĐL : Bài tập định lượng - BTĐG: Bài tập đơn giản - NCTLM : Nghiên cứu tài liệu mới - BTNC: Bài tập nghiên cứu - HTKTKN: Hoàn thiện kiến thức kĩ năng - BTĐT: Bài tập định tính - KTĐG : Kiểm tra đánh giá

1.3.4 Những yêu cầu lí luận dạy học cơ bản đối với bài tập

Bài tập có công dụng rộng rãi, có hiệu quả sâu sắc trong việc thực hiện mục tiêu đào tạo, trong việc hình thành PP chung của việc tự học hợp lý, trong việc rèn luyện kĩ năng tự lực sáng tạo

Muốn khai thác được tối đa tiềm năng trí - đức dục của bài tập, người giáo viên bộ môn cần giải quyết một loạt những vấn đề cơ bản sau đây có liên quan đến hệ thống bài tập của bộ môn mình

1.3.4.1 Xây dựng hệ thống đa cấp những bài tập của bộ môn

KTĐG HTKT

KN NCTL

mới

KTĐG HTKT

KN NCTL

mới

BTHH

* Phân loại các bài tập: Trước hết phải tiến hành phân loại các bài tập của

bộ môn, sưu tầm, chọn lọc, sắp xếp chúng thành kiểu (sơ đẳng nhất, cơ bản nhất, điển hình nhất), từ đó phân loại tiếp thành phân kiểu, phân dạng…cho đến những bài tập tổng hợp, phức hợp

* Phân hóa các bài tập: Ở mỗi kiểu tìm ra quy luật biến hóa từ cái sơ đẳng,

cơ bản, điển hình nhất (cái đơn giản coi như xuất phát) đến nhưng bài tập ngày càng

phức tạp hơn, tổng hợp hơn Đây là chuỗi bài tập theo logic dọc, đồng thời lại tìm ra

qui luật liên kết các bài toán giữa các kiểu với nhau Từ những bài toán điển hình, đơn giản nhất của hai hay nhiều kiểu khác nhau ″lắp ghép″ thành một bài tổng hợp

Đây chính là logic ngang của sự cấu tạo các bài tập từ nhiều kiểu khác nhau

Nắm được hai quy luật (dọc và ngang) của sự hình thành bài tập, ta có thể sắp xếp chúng theo thứ tự từ bài tập dễ đến bài tập khó Từ đó mà ta có thể tùy từng trình độ của HS (giỏi, trung bình, yếu) mà chọn mà đưa ra bài tập vừa sức cho HS giải Đây là dạy học phân hóa bằng những bài tập phân hóa) Dạy học theo tiếp cận này sẽ rất hiệu quả vì nó cho phép ta cá thể hóa cao độ việc dạy học cho một lớp có nhiều HS ở trình độ lĩnh hội khác nhau

1.3.4.2 Biên soạn bài tập mới tùy theo yêu cầu sư phạm định trước

Nếu nắm được sự phân loại các kiểu điển hình và các quy luật biến hóa (dọc và ngang) của bài tập, GV có thể biên soạn những bài tập mới bằng cách vận dụng những quy luật biến hóa trên Tùy theo yêu cầu sư phạm, ta có thể phức tạp hay đơn giản hóa bài tập, soạn những bài tập có độ khó tăng dần, có chứa đựng những yếu tố giúp rèn luyện những kĩ năng riêng biệt nào đó v.v…Bài tập được xây dựng theo tiếp cận mođun sẽ đáp ứng được những mục đích nói trên Từ một số bài tập điển hình nhất “lắp ráp” chúng theo nhiều cách khác nhau “tháo gỡ” bài tập phức tạp thành nhiều bài tập đơn giản hơn

1.3.4.3 Bảo đảm các yêu cầu cơ bản trong việc dạy học bằng bài tập

Khi sử dụng bài tập như một phương pháp dạy học, cần lưu ý những yêu cầu sau đây:

* Bảo đảm tính cơ bản gắn liền với tính tổng hợp

Hệ thống bài tập của bộ môn phải khái quát hết những thông tin cơ bản nhất của chương trình bộ môn Nó buộc HS khi giải hệ thống bài tập đó phải huy động tổng hợp những kiến thức cơ bản của toàn bộ chương trình và những kiến thức hỗ trợ liên môn

* Bảo đảm tính hệ thống và tính kế thừa

Giải bài tập hóa học thực chất là vận dụng các quy luật của hóa học và việc biến đổi bài tập ban đầu thành những bài tập trung gian, sơ đẳng hơn, cơ bản hơn Những bài tập cơ bản điển hình (đơn giản nhất của một kiểu nhất định) giữ vai trò rất quan trọng trong học vấn của HS vì chúng sẽ là kiến thức công cụ để giúp HS giải được những bài tập tổng hợp Do đó GV phải quy hoạch toàn bộ hệ thống những bài tập ra cho HS trong toàn bộ chương trình của môn học, sao cho chúng sẽ kế thừa nhau, bổ sung nhau, cái trước chuẩn bị cho cái sau, cái sau phát triển cái trước tất cả tạo nên (cùng với nội dung các lý thuyết khác) một hệ thống toàn vẹn những kiến thức, kĩ năng và kĩ xảo

* Bảo đảm tính kĩ thuật tổng hợp

Bài tập phải đóng vai trò cầu nối giữa lý thuyết và thực tiễn, giữa nhà trường và đời sống sản xuất Nó phải là phương tiện rèn cho HS những kĩ năng chung nhất của việc tự học, của việc giải quyết các vấn đề nhận thức Nó cũng góp phần vào việc hình thành ở HS những phẩm chất và những nét của văn hóa lao động (trí óc và chân tay)

* Bảo đảm tính phân hóa của hệ thống các bài tập

Trước hết bài tập ra cho HS phải vừa sức Muốn cho bài tập có khả năng vừa sức với ba loại trình độ HS trong lớp, người GV phải phân hóa bài tập từ những bài tập trung bình vừa sức với đại đa số HS, GV phức tạp nó lên để dùng cho một số HS khá, giỏi và đơn giản nó đi để dùng cho HS yếu, kém.Có như vậy bài tập mới trở thành động lực thường xuyên của sự học tập tích cực

Thường xuyên coi trọng việc dạy HS phương pháp giải bài tập

Dựa vào đặc trưng của bộ môn, GV phát hiện ra đặc trưng của PP giải bài tập bộ môn Trên cơ sở đó GV có kế hoạch rèn luyện cho HS hệ thống kĩ năng và kĩ

xảo giải bài tập PP giải bài tập bộ môn sẽ là cơ sở và điểm xuất phát để hình thành và phát triển những PP hợp lý chung nhất của tự học và của hành động

1.3.5.Một số phương pháp giải cơ bản

1.3.5.1 Phương pháp áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố, bảo toàn electron, bảo toàn điện tích

Trong mọi quá trình biến đổi (ngoại trừ các phản ứng hạt nhân) thì các nguyên tố, tổng khối lượng và điện tích của các thành phần tham gia và tạo thành luôn được bảo toàn

1.3.5.2 Phương pháp áp dụng định luật thành phần không đổi

Định luật Avôgađrô: Ở những điều kiện nhiệt độ, áp suất như nhau, những

thể tích bằng nhau của mọi chất khí đều chứa cùng một số phân tử

* Hệ quả: Thể tích mol phân tử của bất kì khí nào ở điều kiện tiêu chuẩn đều

bằng 22,4 lít

- Các định luật về chất khí khác như: Bôilơ – Mariôt, Gay – luyxăc, phương trình Clapâyrôn - Menđêlêep, phương trình trạng thái khí lý tưởng Sáclơ, Đantôn được biểu thị bằng phương trình tổng quát gọi là phương trình Clapâyrôn – Menđêlêep

Trong đó: n là số mol

P là áp suất (atm) V là thể tích (l)

T = toC + 273 (nhiệt độ tuyệt đối K) R hằng số chất khí

1.3.5.4 Phương pháp trung bình (PP chuyển bài tập hỗn hợp thành bài tập

một chất tương đương) m

M

Phương pháp này dùng trong cả hóa hữu cơ và hóa vô cơ

Ưu điểm: Dùng để giải nhanh các loại bài hữu cơ, vô cơ như bài tập xác định

công thức của một chất, tính số mol hay tính % số mol, % thể tích với các chất khí Một số cách áp dụng:

-Theo quy tắc đường chéo.

Chất I M1 2M M

Chất II M2 MM1 (nếu M < M < M1 2) Từ đó tính M1 khi biết M2 và M ngược lại

- Theo các công thức: hh1 12233

 

(a1, a2,… là số mol hoặc % a chất thứ 1, chất thứ 2,…tương ứng) Và a1 + a2 + a3 + … = 100%

Nguyên tắc: M1 (giá trị nhỏ nhất) < M < M2 (giá trị lớn nhất)

1.3.5.5 Phương pháp biện luận

Có nhiều kiểu biện luận, thường dựa vào đặc điểm phản ứng, dựa vào nội dung thuyết cấu tạo hóa học, …để tìm cách biện luận hợp lý

1.3.5.6 Các phương pháp khác

Trong quá trình giải toán, thường áp dụng một số PP thành lập và giải hệ phương trình đại số, PP trị số trung bình, PP biện luận phương trình vô định, PP sử dụng logarit…

Việc lựa chọn PP giải phù hợp là một vấn đề cần thiết đối với cả GV và HS, đòi hỏi trí thông minh và sáng tạo ở mỗi người sao cho tìm ra một con đường ngắn nhất, đơn giản nhất và hiệu quả nhất

Chúng tôi sẽ sử dụng các PP này trong việc giải các ví dụ cụ thể ở chương sau

1.3.6 Quan hệ giữa bài tập hóa học với việc phát triển năng lực nhận thức của học sinh

1.3.6.1 Bản chất của năng lực trí tuệ

Năng lực trí tuệ là một vấn đề phức tạp và được hiểu dưới nhiều góc độ khác nhau Có người cho rằng NLTT là sự bừng tỉnh, là sự mò mẫm có phương hướng nhưng một số nhà tâm lí học xem trí tuệ là một nhận thức của con người bao gồm cả kinh nghiệm, đó là vì NLTT biểu hiện dưới nhiều mặt như:

- Mặt nhận thức: Nhanh nhớ, mau hiểu, biết truy xét - Khả năng tưởng tượng: Giàu trí tượng

- Ở hành động: Sự nhanh trí, tháo vát và sáng tạo

- Ở phẩm chất: Sự tò mò, lòng say mê hứng thú làm việc, sự kiên trì, miệt mài… - Tổng hợp các năng lực của trí tuệ con người (như quan sát, ghi nhớ, tưởng tượng, tư duy) gọi là trí thông minh Trí thông minh không chỉ bộc lộ qua nhận thức mà qua cả hành động

Một số nhận xét về việc phát triển NLTT - Thực chất của việc phát triển NLTT

- Là hình thành và phát triển NLTD sáng tạo của người học thông qua giải bài tập nhận thức

- Việc hình thành và phát triển NLTT phải được thực hiện thường xuyên, liên tục, thống nhất và có hệ thống

- Phát triển NLTT phải song song với việc giáo dục tình cảm, rèn luyện phẩm chất tốt đẹp cho người học

- Muốn phát triển NLTT phải xây dựng nội dung học tập hợp lý Tức là nội dung kiến thúc phù hợp với đối tượng và luôn đòi hỏi ở mức độ phát triển cao hơn, có phương thức hoạt động trí tuệ phức tạp hơn

- GV phải tạo điều kiện để HS suy nghĩ, chủ động, độc lập và sáng tạo trong quá trình bài tập nhận thức

1.3.6.2 Tầm quan trọng của việc phát triển năng lực tư duy cho học sinh

Phát triển NLTD của HS tức là giúp HS hiểu kiến thức một cách sâu sắc, không máy móc, biết vận dụng kiến thức một cách linh hoạt có hiệu quả Thực chất công cụ của nhận thức chính là các thao tác tư duy Tư duy là nhận thức khái quát gián tiếp các sự vật, hiện tượng của hiện thực trong những dấu hiệu, những thuộc tính chung và bản chất của chúng Tư duy cũng là sự nhận thức sáng tạo những sự vật và hiện tượng mới, riêng lẻ của hiện thực trên cơ sở kiến thức mới khái quát hóa thu được

Tư duy càng phát triển thì khả năng lĩnh hội tri thức càng nhanh và sâu sắc, khả năng vận dụng tri thức càng linh hoạt và có hiệu quả Theo thuyết hoạt động có đối tượng thì năng lực chỉ có thể hình thành và phát triển trong hoạt động Để giúp HS phát triển NLTD mà đặc biệt phát triển NLTD sáng tạo thì cần phải tập cho HS hoạt động tư duy sáng tạo Theo L.N.Tônxtôi: ”Kiến thức chỉ thực sự là kiến thức khi nào nó là thành quả của những cố gắng tư duy chứ không phải trí nhớ”, điều đó có nghĩa là HS chỉ thực sự lĩnh hội được tri thức chỉ khi họ thực sự tư duy

Trong thực tế, không phải bất cứ một sự vật hiện tượng nào đều được phản ánh rõ ràng để chúng ta có thể nhận biết chúng bằng cảm giác, tri giác Có những sự vật, hiện tượng chúng ta phải nhận biết bằng khả năng tư duy sáng tạo, khả năng suy đoán tưởng tượng

Ví dụ: Giác quan của con người không thể nhận thấy sự tồn tại của các ion trong dung dịch, hay sự chuyển động của các electron trong nguyên tử, nhưng dựa vào những dấu hiệu phản ứng mà chúng ta có thể nhận biết được nó

Phát triển NLTD có vai trò quan trọng trong quá trình học tập của HS, bằng cách tư duy, người học có thể nắm bắt được kiến thúc một cách dễ dàng hơn, vận

dụng kiến thức vào thực tế linh hoạt và mềm dẻo hơn Tư duy giúp con người có thể tự rèn luyện được những đức tính tốt như rèn luyện tính độc lập, tính tích cực, chủ động sáng tạo trong việc giải quyết những tình huống có vấn đề

1.3.6.3 Điều kiện cần thiết để học sinh rèn luyện năng lực tư duy

Năng lực tư duy được hình thành và phát triển trong quá trình hoạt động của chủ thể, do đó muốn hình thành NLTD cho HS thì phải chuẩn bị cho HS có những điều kiện cần thiết sau:

- Lựa chọn một logic nội dung phù hợp để có thể chuyển kiến thức khoa học thành kiến thức của HS, nội dung kiến thức phải phù hợp với trình độ của đối tượng HS

- PP giảng dạy của GV phải có tác dụng khơi dạy được trí tò mò, lòng ham hiểu biết của HS, tạo động cơ hứng thú trong hoạt động nhận thức của HS

- Cung cấp những phương pháp hoạt động nhận thức và huấn luyện sử dụng các phương tiện hoạt động nhận thức Một trong những đặc trưng của tư duy khoa học là xác định được phương pháp hành động

- Ví dụ: Rèn luyện cho HS sử dụng thành thạo các phương pháp tăng giảm khối lượng, phương pháp trung bình, phương pháp biện luận để HS áp dụng vào giải bài tập tổng hợp

- Thường xuyên kiểm tra, đánh giá, khuyến khích kịp thời sẽ tạo điều kiện khích lệ được tinh thần học tập của HS, giúp HS có ý chí phấn đấu vươn lên tự khẳng định mình trước thầy cô và bạn bè Đây là cơ sở tạo động cơ hứng thú trong hoạt động nhận thức của HS

1.3.6.4 Quan hệ giữa bài tập hóa học với việc phát triển năng lực tư duy của học sinh

Trong học tập HH, một trong những hoạt động chủ yếu để phát triển tư duy cho HS là hoạt động giải bài tập Vì vậy GV cần phải tạo điều kiện để thông qua hoạt động này thì NLTD được phát triển, HS sẽ có những phẩm chất tư duy mới, thể hiện ở:

- Năng lực phát hiện vấn đề mới - Tìm ra hướng mới

- Tạo ra kết quả học tập mới

- Để có được những kết quả trên, người GV cần ý thức được mục đích của việc giải BTHH, không phải chỉ tìm ra đáp số đúng mà còn là phương tiện khá hiệu quả để rèn luyện tư duy hóa học cho HS BTHH phong phú đa dạng, để giải được BTHH cần phải vận dụng nhiều kiến thức cơ bản, sử dụng các thao tác tư duy so sánh, phân tích, tổng hợp, khái quát hóa, trìu tượng hóa,…Qua đó HS thường xuyên được rèn luyện ý thức tự giác trong học tập, nâng cao khả năng hiểu biết của bản thân

- Thông qua hoạt động giải bài tập sẽ giúp cho tư duy được rèn luyện và phát triển thường xuyên, đúng hướng, thấy được giá trị lao động, nâng khả năng hiểu biết thế giới của HS lên một tầm cao mới, góp phần cho quá trình hình thành nhân cách toàn diện của HS

1.3.6.5 Người học sinh phải làm gì để học giỏi môn hóa học

Theo tài liệu của UNESCO, cho đến những năm 60 chương trình giảng dạy các môn khoa học vẫn tập trung vào giới thiệu hệ thống khái niệm, định luật học thuyết của từng môn học Những năm 70, thế giới gắn việc giảng dạy khoa học với công nghệ và thực tiễn cuộc sống của toàn xã hội Từ những năm 80 trở lại đây, nổi bật lên định hướng là việc giảng dạy khoa học phải đảm bảo cho HS phát triển thành công dân có trách nhiệm và hành động có hiệu quả Như vậy mục đích của học tập đã phát triển từ học để hiểu đến học để hành rồi đến học để thành người, một con người tự chủ, năng động và sáng tạo Muốn đạt được điều này, mỗi HS phải tự xác định được mục đích yêu cầu của việc học tập, từ đó đề ra những biện pháp thích hợp nhằm phát huy năng lực nhận thức của chính mình

Muốn học tốt môn hóa học nói riêng và các môn học khác nói chung, mỗi cá nhân cần phải rèn luyện để đạt được những yêu cầu sau:

- Trước hết: Cần có sự nỗ lực cố gắng của bản thân, tinh thần ý thức học tập tự giác, tích cực, có ý thức học hỏi để hoàn thiện kiến thức

- Thứ hai: Phải có bề dày kiến thức HH và xắp xếp một cách có hệ thống, biết vận dụng kiến thức một cách linh hoạt, sáng tạo trong mọi tình huống có vấn đề

- Thứ ba: Thường xuyên rèn các thao tác tư duy và năng lực độc lập suy nghĩ thông qua từng bài giảng, rèn luyện năng lực lập luận đúng đắn, phải sử dụng ngôn ngữ hóa học chính xác rõ ràng

- Thú tư: Có năng lực lao động sáng tạo, thì ngay từ đầu phải tập luyện từng “sáng tạo” nhỏ thông qua các câu hỏi, bài toán và “vấn đề” học tập thực tiễn, chứ không phải chi bổ sung tri thức mới vào trí nhớ của mình

- Thứ năm: Phải có hứng thú học tập bộ môn, người HS phải có ý thức được lợi ích lao động học tập và động cơ hoạt động học tập của mình

- Thứ sáu: Có năng lực giải quyết vấn đề, nhất là khi có tình huống phức tạp, học sinh được đặt vào vị chí chủ thể hoạt động nhận thức thông qua hoạt động tự lực, tự giác, tích cực của bản thân mà chiếm lĩnh kiến thức, phát triển năng lực sáng tạo và hình thành quan điểm, đạo đức

Tiểu kết chương 1

Phát triển năng lực nhận thức và tư duy cho HS Trung học phổ thông qua hệ thống bài tập phần hóa học hữu cơ lớp 11 - nâng cao là nội dung quan trọng, nhằm nâng cao khả năng tư duy, tính độc lập suy nghĩ của HS vì vậy trong chương này chúng tôi đã trình bày:

+ Cơ sở lý luận về nhận thức của HS, đi từ khái niệm công cụ của nhận thức, những điều kiện cần thiết để HS phát triển năng lực nhận thức và tư duy Vai trò của người GV trong việc phát triển năng lực nhận thức và tư duy của HS

+ Khái quát chung về bài tập hóa học: Tác dụng, phân loại và những yêu cầu lý luận dạy học cơ bản đối với người dạy và người học thông qua bài tập hóa học Đồng thời trình bày mối quan hệ giữa BTHH với việc phát triển năng lực tư duy cho HS

+ Mối quan hệ giữa BTHH với việc phát triển năng lực tư duy cho HS

Chương 2 HỆ THỐNG BÀI TẬP PHẦN HIĐROCACBON LỚP 11 – NÂNG CAO

2.1.HỆ THỐNG BÀI TẬP CÓ LỜI GIẢI2.1.1 PHẦN BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH

2.1.1.1 Hoàn thành sơ đồ phản ứng, điều chế các chất

2.1.1.1.1 Chú ý về phương pháp giải: Để HS nắm chắc và chính xác những

tính chất hóa học thì một trong những bài toán cần đặt ra đó là viết phương trình HH hoàn thành các sơ đồ phản ứng có ghi rõ điều kiện kèm theo (nếu có) hoặc điều chế

chất từ những hóa chất và điều kiện cho trước Vì vậy HS cần:

- Nắm được các tính chất hóa học của các hiđrocacbon và sự biến đổi liên quan giữa chúng

- Nắm được những điều kiện đi kèm mỗi biến đổi hóa học - Tìm con đường ngắn nhất để đi tới sản phẩm

2.1.1.1.2 Bài tập minh họa

Bài 1 Xác định A, B, C, D, I, K, L và viết các phương trình HH của phản ứng:

1 A B + C 2 B D

3 D + C E 4 D + I TNB + … 5 A + J K + HCl 6 K + D L + HCl 7 L + I TNT + …

- Ở phương trình 7 biết được L hoặc I là C6H5CH3 hoặc HNO3 ?

?1500oC

Vậy HS kết luận: D là C6H6; L là C6H5CH3; I là HNO3 Dựa vào phản ứng (3) do điều kiện (Ni, t0

) HS suy luận ra E là C6H12 và C là H2

Dựa vào phản ứng (1) do điều kiện (15000C) HS suy luận ra A là CH4 và B là C2H2

Dựa vào phản ứng (5) HS suy luận ra J là Cl2và K là CH3Cl 1 2CH4 CH ≡ CH + 3H2

2 3CH ≡ CH C6H6 3 C6H6 + 3H2 C6H12

3H2O+ 3HO-NO2

5 CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl

6 C6H6 + CH3Cl C6H5 – CH3 + HCl CH3

H2SO4CH3

Hướng dẫn giải

Đi từ phương trình (1) vì quan sát thấy biết chất đầu là CH4, theo các tư duy logic, phân tích và tổng hợp ta tìm được : B:C2H2; D: CH3CHO; E: CH3COOH I: CH3COOCH=CH2, G: poli(metyl acrylat)

1 2CH4 CH ≡ CH + 3H2

2 CH ≡ CH + HOH CH3 – CHO 3 CH3 – CHO + O2 CH3 – COOH

4 CH3 – COOH + CH ≡ CH CH3COOCH = CH2CH2

Hướng dẫn giải

1.CH2 = CH2 + Br2 BrCH2 – CH2Br

2 CH2Br – CH2Br + 2KOH CH ≡ CH + 2KBr + 2H2O 3 CH ≡ CH + H – OH CH3 – CHO

4 CH3 – CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH CH3 – COONa + Cu2O↓ + 3H2O 5 CH3 – COONa + NaOH CH4 + Na2CO3

6 3CH ≡ CH C6H6

7 C6H6 + HO – NO2 C6H5 – NO2 + H2O

8 C6H5 – NO2 + 6H C6H5 – NH2 + 2H2O Bài 4 Hoàn thành sơ đồ chuyển hóa sau:

Hg2+,80oC+ H2O

B + O2Mn2+

xt D + NaOH E + Ba.

CaO,toC, 600oC

Fe+HCl,to1500oC

+ H2, xtb.

Hướng dẫn giải

NaOH, CaO

ll nhanh C2H2 (A)a.

Hg2+,80oC+ H2O

CH3CHO (B) + O2 CH3COOH (C)

+ C2H2xt

CH3COOCH=CH2 (D) + NaOH CH3COONa (E) + CH3CHO (B)b A: CH4; B: C2H2; C: ClCH=CHCl; E: ClCH2–CH2Cl; F:

HOCH2CH2OH; D: H2C=CH–C≡CH; G: H2C=CH–CH=CH2 H: polibutađien

Bài 5 a Hãy chọn các chất hữu cơ thích hợp và viết công thức cấu tạo của

chúng để hoàn thành phương trình HH của cácphản ứng dưới đây: 1 X1 + H2 X 2 X2 X + H2

3 R(OH)2 X + H2O 4 X3 X + H2O + H25 X + KMnO4 + H2SO4 CO2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O 6 X + HOCl (tỉ lệ 1:1) tạo sản phẩm cộng 1,2 và 1,4 Biết X là monome dùng để trùng hợp cao su buna

b Viết các phương trình HH của phản ứng (ghi rõ điều kiện nếu có) theo dãy chuyển hóa sau:

toC +X +Y

Cho biết E là ancol etylic, G và H là polime

Hướng dẫn giải

a X: CH2=CH–CH=CH2; X1: H2C=CH–C≡CH; X2: CH3–CH2–CH2–CH3 (CH3=CH–CH2–CH3); X3: CH3–CH –OH; R(OH)2: HO–CH2–CH2–CH2–CH2–OH

(Học sinh tự viết các phương trình HH của phản ứng)

b A: CH4; B: C2H2; X: H2; C: C2H4; Y: H2O; D: CH3CHO; F: CH2=CH–CH=CH2; C: CH2=CH2

(Học sinh tự viết các phương trình HH của phản ứng)

Bài 6 Viết đầy đủ các phương trình phản ứng theo sơ đồ sau:

6 3C2H4 + 2KMnO4 + 4H2O 3HOCH2–CH2OH(A5) + 2MnO2 + 2KOH 7 HOCH2 – CH2OH CH3 – CHO + H2O

Bài 7 Xác định X1, X2, X3, X4, X5, X6 và viết các phương trình HH của phản ứng theo sơ đồ sau:

(CH3)2CH OCH CH2CnH2n-2

to, xt

H2SO4đ,180oC Men giấm

H2SO4đặc,to

OH+ H2O H+,to

CH3+ H2

6 CH3 C CH Pd/PbCO3 (X3)CH2

2.1.1.2.2 Bài tập minh họa

Bài 8 Chứng minh công thức chung dãy đồng đẳng của:

a Ankan là CnH2n+2 b Aren là CnH2n-6

Hướng dẫn giải

a Akan là CnH2n+2

*Các thao tác giải bài tập

- HS dựa vào khái niệm đồng đẳng

- HS xuất phát từ chất đầu tiên của dãy là CH4 để lập biểu thức liên hệ Vậy công thức chung của dãy đồng đẳng metan phải là:

CH4 + kCH2 = C1+kH4+2kĐặt nC : 1+ k = n → k = n – 1

Suy ra: nH : 4 + 2k = 4 + 2(n – 1) = 2n + 2

Vậy công thức chung dãy đồng đẳng của metan là: CnH2n+2

Hay HS dựa vào số electron hóa trị của các nguyên tử để chứng minh công thức của dãy đồng đẳng

+ Số electron hóa trị của n nguyên tử C là 4n

+ Số electron hóa trị của C dùng để liên kết với các nguyên tử C với nhau là 2(n – 1)

+ Số electron hóa trị của C dùng để liên kết với H: 4n – 2(n – 2) = 2n + 2

Vì mỗi nguyên tử H chỉ có 1 electron hóa trị, nên số nguyên tử H trong phân tử là 2n + 2

Công thức chung của ankan là CnH2n+2 b Aren là CnH2n-6

+ Số electron hóa trị của n nguyên tử C là 4n

+ Số electron hóa trị của C dùng để liên kết các nguyên tử C với nhau là 2(n + 3) + Số electron hóa trị của C còn lại để liên kết với H là:

4n – 2(n + 3) = 2n – 6

Vậy công thức chung dãy đồng đẳng của aren là: CnH2n-6

*Tác dụng của bài tập

- Rèn cho HS khả năng quan sát vấn đề sau đó phân tích tìm mối quan hệ để giải quyết

- Rèn cho HS khả năng tổng hợp vấn đề sau đã phân tích

Bài 9 a Công thức đơn giản nhất của một hiđrocacbon là (CxH2x+1)n Hãy

biện luận để tìm công thức phân tử

b Các chất C2H2, C3H4, C4H6 có phải là đồng đẳng của nhau không?Tại sao?

Hướng dẫn giải

a Biện luận để tìm CTPT:

*Các thao tác giải bài tập

- HS dựa vào CTPT từ đó nhận định những giá trị cần nhận của x và n - HS phải chuyển từ công thức đơn giản nhất về CTPT để biện luận

Cách 1:

- n là số nguyên tử H nên n luôn phải chẵn: 2, 4, 6…

Vậy n chỉ bằng 2 là hợp lý  CTPT là C2xH4x+2 ứng với công thức của ankan - x = 1 → C2H6

Hay HS có thể dùng công thức tổng quát CxHy để biện luận đó là y ≤ 2x + 2

Cách 3: Nhân hệ số n vào ta có CTPT là CnxH2nx+n Do đó 2nx + n ≤ 2nx + 2 hay n ≤ 2

Nếu n =1, công thức hiđrocacbon ứng với 1 gốc no (ankyl) → loại

Nếu n = 2, công thức hiđrocacbon là C2nH4n+2 Đặt k = 2n, ta đƣợc CkH2k+2chính là 1 ankan

- Đối với xiclopentan: n = 5, a = 1: C5H10

- Đối với naptalen: n = 10, a = 7 (2 vòng no, 5 liên kết đôi): C10H8 - Đối với stiren (vinylbenzen): n = 8, a = 5 (1 vòng, 4 liên kết đôi): C8H8 C6H5 – CH – CH2

- Đối với , 2- metylbuta-1,3-đien: n = 5, a = 2 ( 2 liên kết đôi):

Đối với vinylaxetilen: n = 4, a = 3 (1 liên kết đôi, 1 liên kết 3): C4H4 CH2 = CH – C ≡ CH

Bài 11 a Ba hiđrocacbon A, B, C là đồng đẳng kế tiếp nhau ở dạng khí

trong điều kiện nhiệt độ thường, khối lượng phân tử C gấp 2 lần A Hỏi A, B, C

thuộc dãy đồng đẳng nào? Biết chúng làm mất màu dung dịch nước brom

b Có 3 chất khí là những hiđrocacbon ở điều kiện thường, khi bị phân hủy chúng đều tạo ra C và H2 Thể tích H2 gấp 3 lần thể tích hiđrocacbon ban đầu (ở cùng điều kiện) Hỏi 3 khí trên có phải là đồng đẳng của nhau không?

Hướng dẫn giải

a Đặt CT chung của A là CxHy, của B là Cx+1Hy+2, của C là Cx+2Hy+4 KLPT của A là MA= 12x + y

MB = MA +14 (14 là khối lượng của 1 nhóm CH2) MC = MA + 28 = 2MA MA = 28

Ta có: MA = 12x + y = 28 → y = 28 – 12x > 0 28

Lập bảng ta được giá trị x = 2, y = 4 phù hợp Vậy A là C2H4, B là C3H6, C là C4H8 Chúng thuộc dãy đồng đẳng của anken làm mất màu nước brom

b Phản ứng phân hủy một hiđrocacbon CxHy: 2CxHy 2xC + yH2

a ay/2 Theo đầu bài ra:

ay

2 = 3a y = 6

Vậy các khí trên đều có 6 nguyên tử H trong phân tử, chứng tỏ chúng không

phải là đồng đẳng

Bài 12 a Hãy nhận xét về tỉ lệ số nguyên tử H và số nguyên tử C trong các

loại hiđrocacbon sau: ankan, anken, ankađien, ankin, aren

b Áp dụng tìm công thức phân tử của các hiđrocacbon sau: - (C3H7)n

- (C4H5)n không tác dụng với dung dịch brom

n → ∞  H2C 

n → ∞  H2C 

* Aren: CnH2n-6(n ≥ 6): Tỉ lệ H = 2n - 6= 2 - 6

Khi n = 6  H= 1C

n → ∞  H2C 

a Tìm công thức phân tử: * (C3H7)n tỉ lệ

 Hiđrocacbon là ankan

Ta có: (C3H7)n hay C3nH7n 7n = 2.3n n = 2 C6H14* (C4H5)n tỉ lệ H 5n 5

C < 2

C < 2

Vì không tác dụng với dung dịch brom nên (C4H5)n là aren Ta có: (C4H5)n hay C4nH5n 5n = 2.4n – 6 n = 2 C8H10

Bài 13 a Xác định CTCT của C6H14, biết rằng khi tác dụng với Cl2 theo tỉ lệ

mol 1:1 ta chỉ thu đƣợc 2 đồng phân Gọi tên 2 đồng phân đó

b Isopren có thể cộng hợp brom theo tỉ lệ mol 1:1 theo 3 cách để tạo thành 3

đồng phân vị trí Viết CTCT của các đồng phân đó

c Cho aren có công thức C8H10 Viết CTCT và gọi tên các đồng phân của A

(1-clo 2,3-đimetylbutan)

CH3

CH3 CH3CH3CH

(2-clo 2,3-đimetylbutan)

(Có dạng cis và dạng trans) CH3

CH3 CH3CH3

Tên gọi:

(A) etylbenzen

(B) o-đimetylbenzen ( hoặc o-xilen, hoặc 1,2-đimetylbenzen) (C) m-đimetylbenzen ( hoặc m-xilen, hoặc 1,3-đimetylbenzen) (D) p-đimetylbenzen ( hoặc p-xilen, hoặc 1,4-đimetylbenzen)

Bài 14 a Nêu điều kiện để một phân tử có đồng phân cis – trans:

b Viết tất cả các đồng phân có thể có của C4H8, C5H10, trong các đồng phân

đó đồng phân nào là đồng phân cis – trans

c Cho hiđrocacbon CH3CH = C = C = CHCH3 Hãy cho biết trạng thái lai

hóa của mỗi nguyên tử cacbon trong phân tử

Hiđrocacbon đó có đồng phân hình học, hãy giải thích nguyên nhân và viết công thức cấu trúc của các đồng phân đó

Hướng dẫn giải

a Điều kiện để một phân tử có đồng phân cis – trans:

Nguyên tử hay nhóm nguyên tử liên kết với cacbon mang nối đôi phải khác nhau

a

Hiđrocacbon này có đồng phân hình học vì trong phân tử có liên kết đôi và các nguyên tử cacbon ở liên kết đôi liên kết với những nguyên tử và nhóm nguyên tử khác nhau

CTCT của các đồng phân: