Nâng cao năng lực tư duy hóa học của học sinh trung học phổ thông qua việc sử dụng hệ thống bài tập hóa học phần kim loại chuyển tiếp

i ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC ĐẶNG THỊ THANH THỦY NÂNG CAO NĂNG LỰC TƯ DUY HÓA HỌC CỦA HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG QUA VIỆC SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC PHẦN KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM HÓA HỌC Hà Nội – 2015 ii ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC ĐẶNG THỊ THANH THỦY NÂNG CAO NĂNG LỰC TƯ DUY HÓA HỌC CỦA HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG QUA VIỆC SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC PHẦN KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP LUẬN VĂN THẠC SĨ 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 khóa học: PGS.TS Phạm Văn Nhiêu Hà Nội - 2015 iii LỜI CẢM ƠN Với tình cảm chân thành, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Ban Giám hiệu các thầy giáo, cô giáo, cán bộ quản lý Trường Đại học Giáo dục, Đại học Quốc gia Hà Nội đã nhiệt tình giảng dạy, trang bị cho tôi hệ thống tri thức quý báu về khoa học quản lý giáo dục, những phương pháp nghiên cứu khoa học; tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Phạm Văn Nhiêu đã trực tiếp tận tình dạy bảo, hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn này. Mặc dù có nhiều cố gắng, luận văn không tránh khỏi những thiếu sót, khiếm khuyết. Kính mong sự góp ý, chỉ bảo của quý thầy, cô cùng các bạn đồng nghiệp. Xin trân trọng cảm ơn. Hà Nội, tháng 11 năm 2014 Tác giả Đặng Thị Thanh Thủy iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BT CK Dd ĐC ĐHQG Đktc GV HH HS HTTH Oxh PN PP PPDH PTHH PTPƯ PGS THPT TN Bài tập Chu kì Dung dịch Đối chứng Đại học quốc gia Điều kiện tiêu chuẩn Giáo viên Hỗn hợp Học sinh Hệ thống tuần hoàn Oxi hóa Phân nhóm Phương pháp Phương pháp dạy học Phương trình hóa học Phương trình phản ứng Phó Giáo Sư Trung học phổ thông Thực nghiệm v MỤC LỤC Lời cảm ơn i Danh mục chữ viết tắt ii Mục lục iii Danh mục bảng v Danh mục hình vi MỞ ĐẦU 1 Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VẤN ĐỀ NÂNG CAO NĂNG LỰC TƯ DUY HÓA HỌC QUA BÀI TẬP HÓA HỌC PHẦN KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP 7 1.1. Các khái niệm về nhận thức, năng lực tư duy, tư duy hóa học 7 1.1.1. Một số khái niệm về nhận thức 7 1.1.2. Khái niệm, đặc điểm, phẩm chất về năng lực tư duy 9 1.1.3. Tư duy hóa học 12 1.1.4. Tầm quan trọng về việc bồi dưỡng và nâng cao năng lực tư duy hóa học cho học sinh 12 1.2. Bản chất của quá trình dạy học nói chung và đặc điểm dạy học hóa học nói riêng 13 1.3. Hệ thống bài tập hóa học 14 1.3.1. Khái niệm về bài tập hóa học 14 1.3.2. Phân loại bài tập hóa học về phần kim loại chuyển tiếp 14 1.3.3. Ý nghĩa, vai trò và tác dụng của bài tập hóa học về kim loại chuyển tiếp 15 1.3.4. Quan hệ giữa hệ thống bài tập hóa học về kim loại chuyển tiếp với việc nâng cao khả năng tư duy hóa học của học sinh 15 1.4. Thực trạng sử dụng hệ thống bài tập kim loại nói chung và kim loại chuyển tiếp nói riêng trong học tập bộ môn hóa học ở trường THPT Lê Quý Đôn, THPT Hải An, THPT Hàng Hải 16 Tiểu kết chương 1 22 Chương 2: PHÂN LOẠI VÀ HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP THEO MỨC ĐỘ TƯ DUY HOÁ HỌC 23 vi 2.1. Vị trí, đặc điểm, cấu trúc, mục tiêu của phần kim loại chuyển tiếp trong chương trình hóa học lớp 12 23 2.1.1 Vị trí, đặc điểm, cấu trúc: 23 2.1.2. Mục tiêu: 25 2.2. Các nguyên tắc lựa chọn,sử dụng để phân loại và hệ thống hóa bài tập kim loại theo các mức độ năng lực nhận thức tư duy hóa học của học sinh 28 2.3. Quy trình lựa chọn và xây dựng hệ thống bài tập hóa học về kim loại chuyển tiếp lớp 12 theo các mức độ nhận thức tư duy hóa học 30 2.4. Hệ thống bài tập kim loại và biện pháp phát huy nhận thức tư duy hóa học của học sinh 30 2.4.1 Bài tập theo mức độ biết 30 2.4.2 Bài tập theo mức độ hiểu 34 2.4.3 Bài tập theo mức độ vận dụng, sáng tạo 47 2.5. Sử dụng hệ thống bài tập kim loại chuyển tiếp phát triển năng lực tư duy hóa học của học sinh trong dạy bài mới, luyện tập, ôn tập và kiểm tra đánh giá ở trường THPT Lê Quý Đôn 68 Tiểu kết chương 2 75 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 76 3.1. Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 76 3.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm 76 3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 76 3.2. Phương pháp và nội dung thực nghiệm sư phạm 76 3.2.1. Phương pháp thực nghiệm 76 3.2.2. Nội dung thực nghiệm sư phạm 77 3.3. Kết quả thực nghiệm sư phạm 77 3.3.1. Quy trình thực nghiệm 77 3.3.2. Kết quả thực nghiệm 84 3.4. Xử lý kết quả thực nghiệm 92 3.4.1. Xử lí theo thống kê toán học: 93 3.4.2. Phân tích kết quả 99 Tiểu kết chương 3 100 vii KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 101 1. Kết luận 101 2. Khuyến nghị 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO 102 viii DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Cấu hình electron nguyên tử, vị trí và số oxi hóa của một số nguyên tố D 29 Bảng 3.1: Bảng thống kê điểm bài kiểm tra số 1 94 Bảng 3.2: Bảng thống kê điểm bài kiểm tra số 2 95 Bảng 3.3: Phân loại kết quả học tập của học sinh (%)bài kiểm tra số 1 95 Bảng 3.4: Phân loại kết quả học tập của học sinh (%)bài kiểm tra số 2 95 Bảng 3.5: Bảng phân phối tần số, tần suất, tần suất tích lũy bài kiểm tra số 1 trường THPT Lê Quý Đôn . 96 Bảng 3.6: Bảng phân phối tần số, tần suất, tần suất tích lũy bài kiểm tra số 2 trường THPT Lê Quý Đôn . 96 Bảng 3.7: Bảng phân phối tần số, tần suất, tần suất tích lũy bài kiểm tra số 1 trường THPT Hàng Hải 97 Bảng 3.8: Bảng phân phối tần số, tần suất, tần suất tích lũy bài kiểm tra số 2 trường THPT Hàng Hải 98 ix DANH MỤC HÌNH, ĐỒ THỊ Hình 1.1: Tỉ lệ phần trăm về việc học bộ môn hóa học …………………………… 18 Hình 1.2. Tỷ lệ phần trăm học sinh tiếp thu bộ môn . 18 Hình 2.1: Tỉ lệ phần trăm lý thuyết về phần kim loại hóa học lớp 12. . 22 Hình 2.2: Tỉ lệ phần trăm bài tập về phần kim loại trong SGK hóa học lớp 12. 23 Hình 2.3: Tỉ lệ phần trăm bài tập về phần kim loại trong sách bài tập 23 Đồ thị 3.1: Đồ thị phân phối tần số tích lũy bài kiểm tra số 1 trường THPT Lê Quý Đôn 98 Đồ thị 3.2: Đồ thị phân phối tần số tích lũy bài kiểm tra số 2 trường THPT Lê Quý Đôn 99 Đồ thị 3.3: Đồ thị phân phối tần số tích lũy bài kiểm tra số 1 trường THPT Hàng Hải 99 Đồ thị 3.4: Đồ thị phân phối tần số tích lũy bài kiểm tra số 2 trường THPT Hàng Hải 100 1 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Trong thế kỉ 21, loài người thực sự bước vào nền văn minh công nghệ thông tin phát triển ngày càng mạnh mẽ. Sự giao lưu và hội nhập trên mọi lĩnh vực cuộc sống trở thành xu hướng tất yếu. Chất lượng cuộc sống con người cũng tăng lên rõ rệt. Vì vậy các yêu cầu của xã hội đối với con người cũng ngày càng cao. Lúc này nhiệm vụ đặt ra cho ngành giáo dục là: làm thế nào để nâng cao trình độ dân trí, bồi dưỡng và sử dụng hợp lí, có hiệu quả các nhân tài và đào tạo được nguồn nhân lực dồi dào, thực sự có chất lượng trong công việc? Để đào tạo những con người phát triển một cách toàn diện, có khả năng tư duy logic, linh hoạt, nhạy bén đáp ứng được các nhu cầu cần thiết của xã hội thì nhà giáo dục cần phải có kế hoạch đào tạo bồi dưỡng thế hệ trẻ ngay từ lúc còn trên ghế nhà trường một cách lâu dài và bền vững. Từ đó trong mọi hoạt động của con người đều cần có các bước: thu thập thông tin – xử lí thông tin – ra quyết định hành động. Đó cũng chính là mục tiêu của giáo dục đòi hỏi người học phải đạt được ba năng lực này. Nghị quyết Đại hội Đảng lần thứ IX cũng đã nêu: “Đổi mới phương pháp dạy và học, phát huy tư duy sáng tạo và năng lực tự đào tạo của người học, coi trọng thực hành, thực nghiệm, làm chủ kiến thức, tránh nhồi nhét, học vẹt, học chay. Đổi mới và tổ chức thực hiện nghiêm chỉnh chế độ thi cử’’. Nghị quyết Đại hội Đảng X lại một lần nữa nhấn mạnh: “ Chỉ tiêu hàng đầu cho việc nâng cao chất lượng dạy và học; đổi mới chương trình, nội dung, phương pháp dạy và học, nâng cao chất lượng đội ngũ giáo viên và tăng cường cơ sở vật chất của nhà trường, phát huy khả năng sáng tạo và độc lập suy nghĩ của học sinh ”. Điều 28 luật giáo dục 2005 nước ta nói rõ: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động sáng tạo của học sinh, phù hợp với đặc điểm từng lớp học, môn học, bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh. Với yêu cầu đó, mục tiêu giáo dục các cấp học đều chú ý tới việc hình thành các năng lực cho học sinh đó là: năng lực nhận thức, năng lực hành động, năng lực tư duy, năng lực giải quyết vấn đề, năng lực thích ứng. [...]... của vấn đề nâng cao năng lực tư duy hóa học qua bài tập hóa học về kim loại chuyển tiếp Chương 2: Phân loại và hệ thống hóa bài tập kim loại chuyển tiếp theo năng lực tư duy hóa học Chương 3: Thực nghiệm sư phạm 6 CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VẤN ĐỀ NÂNG CAO NĂNG LỰC TƯ DUY HÓA HỌC QUA BÀI TẬP HÓA HỌC PHẦN KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP 1.1 Các khái niệm về nhận thức, năng lực tư duy, tư duy hóa học. .. học hóa học nói riêng, - Hệ thống bài tập hóa học, quan hệ giữa hệ thống bài tập hóa học về kim loại với việc nâng cao khả năng nhận thức và tư duy của học sinh, - Thực trạng sử dụng hệ thống bài tập kim loại chuyển tiếp trong học tập bộ môn hóa học ở trường THPT Lê Quý Đôn,THPT Hải An, THPT Hàng Hải 22 CHƯƠNG 2 PHÂN LOẠI VÀ HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP THEO MỨC ĐỘ TƯ DUY HOÁ HỌC 2.1 Vị... tài: Nâng cao năng lực tư duy hóa học của học sinh THPT qua việc sử dụng hệ thống bài tập hóa học về kim loại chuyển tiếp 2 Lịch sử nghiên cứu[7,8,9,15] Đã có rất nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu về bài tập phần kim loại trong đó có kim loại chuyển tiếp, cụ thể nghiên cứu về sự phát triển năng lực nhận thức và tư duy thông qua hệ thống bài tập về kim loại nói chung và một số kim loại chuyển tiếp nói... nghĩa, tác dụng của hệ thống bài tập hoá học kim loại nói chung và kim loại chuyển tiếp nói riêng trong sự phát triển năng lực tư duy hóa học của học sinh một cách hiệu quả + Lựa chọn, xây dựng, sử dụng hệ thống bài tập hoá học phần kim loại chuyển tiếp trong chương trình hoá học phổ thông theo mức độ tư duy hóa học + Thiết kế một số giáo án áp dụng bài tập hoá học phần kim loại chuyển tiếp vào trong giảng... tư ng nghiên cứu 5.1 Khách thể nghiên cứu Quá trình dạy học hóa học phần kim loại chuyển tiếp ở trường THPT Lê Quý Đôn ở Hải Phòng 5.2 Đối tư ng nghiên cứu Hệ thống bài tập hóa học về kim loại chuyển tiếp nhằm nâng cao năng lực tư duy hóa học cho học sinh THPT 6 Câu hỏi nghiên cứu Lựa chọn, xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập hóa học kim loại chuyển tiếp như thế nào để góp phần nâng cao năng lực tư. .. từng đối tư ng HS - BTHH về kim loại chuyển tiếp là khuôn mẫu để đánh giá trình độ nhận thức của GV và HS - Thông qua hệ thống BTHH về kim loại chuyển tiếp, HS sẽ có thêm hứng thú và say mê khoa học 1.3.4 Quan hệ giữa hệ thống bài tập hóa học phần kim loại chuyển tiếp với việc nâng cao khả năng tư duy hóa học của học sinh Theo quan điểm của tâm lí học dạy học, năng lực của con người là sản phẩm của sự... giữa các chất trong một quá trình hóa học (bảo toàn điện tích, bảo toàn electron ) Bài tập phần kim loại chuyển tiếp đóng góp một phần không nhỏ trong việc nâng cao năng lực tư duy hóa học của học sinh THPT trong hệ thống các bài tập hóa học nói chung 1.4 Thực trạng sử dụng hệ thống bài tập kim loại nói chung và kim loại chuyển tiếp nói riêng trong học tập bộ môn hóa học ở trường THPT Lê Quý Đôn, THPT... về đề tài: Nâng cao năng lực tư duy hóa học của học sinh THPT qua việc sử dụng hệ thống bài tập hóa học về kim loại chuyển tiếp Vì vậy tôi đã lựa chọn đề tài này để nghiên cứu sâu hơn về các kim loại chuyển tiếp như: Crom, Sắt, Đồng, Bạc, Vàng, Niken, Kẽm, Thiếc, Chì trong chương trình hóa học lớp 12 nhằm nâng cao năng lực tư duy hóa học của học sinh 3 3 Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài... năng lực tư duy hóa học của học sinh? 4 7 Giả thuyết nghiên cứu Trong qua trình dạy và học bộ môn hóa học ở trường THPT, nếu lựa chọn và sử dụng hệ thống bài tập hóa học kim loại chuyển tiếp khoa học và hợp lý theo năng lực tư duy hóa học sẽ góp phần nâng cao chất lượng học tập của học sinh THPT 8 Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu lý luận: nghiên cứu về tư duy, tư duy hóa học trong các... bài tập về kim loại khác Hình 2.2: Tỉ lệ phần trăm bài tập về kim loại trong sách giáo khoa hóa học lớp 12 Trong sách bài tập: 68% bài tập về kim loại chuyển tiếp bài tập về kim loại khác 32% Hình 2.3: Tỉ lệ phần trăm bài tập về phần kim loại trong sách bài tập hóa học lớp 12 * Cấu hình electron nguyên tử, vị trí trong bảng hệ thống tuần hoàn (HTTH)và số oxi hóa của các kim loại chuyển tiếp: Các kim . trò và tác dụng của bài tập hóa học về kim loại chuyển tiếp 15 1.3.4. Quan hệ giữa hệ thống bài tập hóa học về kim loại chuyển tiếp với việc nâng cao khả năng tư duy hóa học của học sinh 15 1.4 của vấn đề nâng cao năng lực tư duy hóa học qua bài tập hóa học về kim loại chuyển tiếp Chương 2: Phân loại và hệ thống hóa bài tập kim loại chuyển tiếp theo năng lực tư duy hóa học Chương. THỦY NÂNG CAO NĂNG LỰC TƯ DUY HÓA HỌC CỦA HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG QUA VIỆC SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC PHẦN KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM HÓA HỌC Chuyên