SÁNG KIẾN KINH NGHIỆMĐỀ TÀI: "MỘT SỐ BIỆN PHÁP RÈN LUYỆN NĂNG LỰC TƯ DUY LINH HOẠT, SÁNG TẠO CHO HỌC SINH THÔNG QUA CÁC BÀI TẬP PHẦN HỢP CHẤT HỮU CƠ CÓ NHÓM CHỨC HÓA HỌC 11 – NÂNG CAO"..
Trang 1SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
ĐỀ TÀI:
"MỘT SỐ BIỆN PHÁP RÈN LUYỆN NĂNG LỰC TƯ DUY LINH HOẠT, SÁNG TẠO CHO HỌC SINH THÔNG QUA CÁC BÀI TẬP PHẦN HỢP CHẤT HỮU CƠ CÓ NHÓM CHỨC HÓA HỌC 11 –
NÂNG CAO"
Trang 2PHẦN I: MỞ ĐẦU I.1 Lý do chọn đề tài
Nước ta đang trong giai đoạn công nghiệp hoá, hiện đại hoá và hội nhập với cộng đồng quốc
tế Trong sự nghiệp đổi mới toàn diện của đất nước, đổi mới nền giáo dục là trọng tâm của
sự phát triển Nhân tố quyết định thắng lợi của công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá và hội nhập quốc tế là con người
Nghị quyết trung ương Đảng lần thứ 4 (khóa VII) đã xác định: phải khuyến khích tự
học, phải áp dụng những phương pháp giáo dục hiện đại để bồi dưỡng cho HS năng lực tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề.
Trong quá trình dạy học ở trường phổ thông, nhiệm vụ quan trọng của giáo dục là phát triển tư duy cho HS ở mọi bộ môn, trong đó có bộ môn hoá học Hoá học là môn khoa học thực nghiệm và lý thuyết, vì thế bên cạnh việc nắm vững lý thuyết, người học cần phải biết vận dụng linh hoạt, sáng tạo mọi vấn đề thông qua hoạt động thực nghiệm, thực hành giải bài tập
Một trong những phương pháp dạy học tích cực là sử dụng BTHH trong hoạt động dạy và học ở trường phổ thông BTHH đóng vai trò vừa là nội dung vừa là phương tiện
để chuyển tải kiến thức, phát triển tư duy và kỹ năng thực hành bộ môn một cách hiệu quả nhất BTHH không chỉ củng cố nâng cao kiến thức, vận dụng kiến thức mà còn là phương tiện để tìm tòi, hình thành kiến thức mới Rèn luyện tính tích cực, trí thông minh sáng tạo cho HS, giúp các em có hứng thú học tập, chính điều này đã làm cho BTHH ở
trường phổ thông giữ một vai trò quan trọng trong việc dạy và học hoá học, đặc biệt là sử
dụng bài tập để phát triển năng lực tư duy cho HS trong quá trình dạy học.
Việc nghiên cứu sử dụng chúng để phát triển năng lực tư duy cho HS trong quá
trình dạy học vẫn chưa được quan tâm đúng mức.Kinh nghiệm trong giảng dạy bộ môn Hóa Học ở trường THPT, cụ thể hơn dạng bài tập “phần hợp chất hữu cơ có nhóm chức
Hoá học 11 nâng cao” để thử nghiệm và đưa ra một số biện pháp rèn năng lực tư duy
linh hoạt, sáng tạo cho học sinh trong các BTHH, tôi nhận thấy rằng đây là một vấn đề rất khó đối với học sinh (kể cả học sinh đi dự thi học sinh giỏi), và việc vận dụng lý thuyết
cụ thể vào từng bài tập và luyện thi đại học còn hạn chế Sau thời gian giảng dạy và thử nghiệm ở khối lớp khác nhau, đặc biệt là khối 11, tôi xin trình bày một số suy nghĩ của bản thân nhằm phát huy năng lực tư duy linh hoạt, sáng tạo cho học sinh nắm bài một
cách sâu sắc, khái quát hơn thông qua đề tài: “Một số biện pháp rèn luyện năng lực tư
Trang 3duy linh hoạt, sáng tạo cho học sinh thông qua các bài tập phần hợp chất hữu cơ có nhóm chức Hoá học 11- nâng cao”
I.2 Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu một số biện pháp có tính phương pháp luận, đưa ra một số bài tập phần hợp chất hữu cơ có nhóm chức lớp 11 nâng cao trường THPT, với nội dung có thể khai thác
để phát triển năng lực tư duy linh hoạt, sáng tạo cho học sinh
I.3 Phương pháp nghiên cứu
1) Nghiên cứu lí luận
- Nghiên cứu lí luận về việc phát triển năng lực tư duy cho học sinh
- Nghiên cứu về tác dụng và cách sử dụng bài tập trong dạy học hoá học
2) Nghiên cứu thực tiễn
- Tìm hiểu thực trạng năng lực tư duy của HS trong quá trình giải BTHH
- Tình hình sử dụng BTHH để phát triển tư duy cho HS ở THPT hiện nay
- Hiệu quả của các biện pháp đã đề xuất
Trang 4PHẦN II: NỘI DUNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN TƯ DUY LINH HOẠT, SÁNG TẠO QUA BÀI TẬP HOÁ HỌC II.1.1 Cơ sở lí luận
II.1.1.1 Điều kiện để có tư duy linh hoạt, sáng tạo
a) Kiến thức: Sáng tạo là vận động từ cái cũ đến cái mới, nên tư duy phải linh hoạt, mềm
dẻo trên cơ sở thông hiểu sâu sắc bản chất của các khái niệm, định luật, các qui luật tương tác giữa các chất và các quá trình hóa học, chứ không hiểu một cách hình thức (hiểu hình thức thì tư duy rất cứng nhắc không linh hoạt được)
b) Phương pháp khoa học: Phải có năng lực độc lập trong tư duy và trong hành động.
Tính linh hoạt và sáng tạo của tư duy liên quan mật thiết với độc lập của tư duy Độc lập
ở trình độ cao dẫn đến sáng tạo, độc lập là tiền đề cho sáng tạo
c) Ý chí: - Phải rèn lòng say mê học tập, ham muốn hiểu biết, biến thành nhu cầu và
nguồn vui của cuộc sống Nhiệt tình trong công việc, không bao giờ bằng lòng với cái hiện có, mà luôn luôn tìm cách cải tiến nó tốt hơn Đừng xem thường những vấn đề, bài toán đơn giản, đừng bao giờ nghĩ rằng chẳng còn gì để cải tiến, sáng tạo nữa! Suy nghĩ đó
sẽ làm hạn chế khả năng sáng tạo của HS
- Luôn luôn chủ động học tập một cách có ý thức, không chỉ học những gì đã được giảng dạy, mà phải tìm tòi những bài toán mới, xây dựng những bài toán mới
- Phải rèn luyện tinh thần lao động kiên trì, nhẫn nại, vượt khó Không có một con đường hay một phương pháp nào đơn giản, vạn năng để đưa đến sáng tạo cả mà nếu có thì lúc đó "sáng tạo" chẳng còn giá trị gì nữa !
II.1.1.2 Phát triển tư duy hóa học cho học sinh
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 Do đó
Trang 5hoạt động giảng dạy cần phải tập luyện cho HS khả năng tư duy sáng tạo qua các khâu của quá trình dạy học
II.1.2 Thực tiễn về việc sử dụng bài tập môn Hoá học ở trường THPT nhằm phát triển năng lực tư duy linh hoạt, sáng tạo cho học sinh
Thực tiễn cho thấy BTHH không chỉ có tác dụng ôn tập, củng cố kiến thức đã học
mà còn có tác dụng để phát triển kiến thức, phát triển năng lực tư duy và rèn trí thông minh cho HS Tuy nhiên, việc sử dụng BTHH như là một phương pháp dạy học hiệu quả thì chưa được chú ý đúng mức
dụng
- GV và HS hầu hết đều quan tâm đến kết quả của bài toán nhiều hơn quá trình giải nhanh bài toán Tất nhiên, trong quá trình giải nhanh bài toán các thao tác tư duy được vận dụng, các kĩ năng suy luận, kĩ năng tính toán, kĩ năng viết và cân bằng PTHH được rèn luyện Thế nhưng, nếu chú ý rèn tư duy cho HS trong quá trình giải thì việc giải để đi đến đáp số của các bài toán sẽ đơn giản và nhanh hơn rất nhiều
- Nhiều giáo viên cũng chưa quan tâm đúng mức việc tự học của học sinh, coi việc tự học của học sinh chỉ dừng lại ở việc học thuộc bài lý thuyết và làm được nhiều bài tập theo sự hướng dẫn của giáo viên trên lớp Chính vì vậy nhiều giáo viên chỉ lên lớp theo lịch trình và truyền đạt đúng kiến thức quy định, chưa hướng dẫn cho học sinh cách tự học bộ môn đó để học sinh có thể tự tìm tòi, khám phá và tự lĩnh hội kiến thức ngoài bài giảng của giáo viên nhằm phát triển năng lực tư duy cho học sinh
- Khi giải bài toán, cần tổ chức cho mọi đối tượng HS cùng tham gia tranh luận Khi nói lên được một ý hay, giải bài toán đúng, với phương pháp hay sẽ tạo ra cho HS niềm vui, một sự hưng phấn cao độ, kích thích tư duy, nỗ lực suy nghĩ tìm ra cách giải hay hơn thế nữa
Vì vậy, việc đưa ra một số BTHH nhằm phát triển tư duy linh hoạt, sáng tạo của học sinh rất có ý nghĩa trong việc tự ôn tập, củng cố và lĩnh hội kiến thức cho học sinh THPT
CHƯƠNG 2: MỘT SỐ BIỆN PHÁP ĐỂ RÈN NĂNG LỰC TƯ DUY LINH HOẠT, SÁNG TẠO CHO HỌC SINH THÔNG QUA BÀI TẬP PHẦN HỢP CHẤT HỮU
CƠ CÓ NHÓM CHỨC HOÁ HỌC
11-NÂNG CAO
Trang 6II.2.1 Sử dụng các bài tập có cách giải nhanh, thông minh nhằm rèn luyện khả năng sáng tạo của học sinh trong việc vận dụng kiến thức và các kỹ năng cơ bản để giải quyết vấn đề
Sau đây là một số dạng bài tập rèn năng lực tư duy linh hoạt, sáng tạo cho HS khi
sử dụng các phương pháp giải toán để giải nhanh các BTHH
1) Dựa vào phương pháp bảo toàn khối lượng
Nguyên tắc: Trong một phản ứng hoá học, tổng khối lượng của các sản phẩm bằng tổng
khối lượng của các chất tham gia phản ứng
Ví dụ 1: Cho 4,2 gam hỗn hợp gồm ancol etylic, phenol, axit fomic tác dụng vừa đủ với
Na thấy thoát ra 0,672 lít khí H 2 (đktc) và một dung dịch Cô cạn dd thu được hỗn hợp rắn X Khối lượng của X là
A 2,55 gam B 5,52 gam C 5,25 gam D 5,05 gam
Hướng dẫn giải
*Cách giải thông thường : (phương pháp ghép ẩn số)
C2H5OH + Na → C2H5ONa + ½ H2
Mol a a a/2
C6H5OH + Na → C6H5ONa + ½ H2
Mol b b b/2
H-COOH + Na → HCOONa + ½ H2
Mol c c c/2
Dựa vào giả thiết ta có hệ phương trình : 46 a 94 b 46 c 4,2
a /2 b/2 c/2 0,03
46 a c 94 b 4,2
a c b 0,06
b 0,03
Khối lượng của hỗn hợp muối là
m = 68 a + 116 b + 68 c = 68( a + c ) + 116 b = 68 0,03 + 116.0,03
= 5,52 g
*Cách giải nhanh :
Cả 3 hợp chất trên đều có 1 nguyên tử H linh động
Trang 7 Số mol Na = 2 số mol H2 = 2.0,03 = 0,06 mol
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có :
mX = 4,2 + 0,06 ( 23-1 ) = 5,52 gam Chọn đáp án B
2) Dựa vào phương pháp tăng giảm khối lượng
Nguyên tắc: Dựa vào sự tăng giảm khối lượng khi chuyển từ chất này sang chất khác để
xác định khối lượng một hỗn hợp hay một chất
Ví dụ 2: Cho 20,15 gam hỗn hợp 2 axit no, đơn chức tác dụng vừa đủ với dd Na 2 CO 3 thì thu được V lít khí CO 2 (đktc) và dd muối Cô cạn dd thì thu 28,96 gam muối Giá trị của
V là
A 4,84 B 4,48 C 2,24 D 2,42
Hướng dẫn giải
* Cách giải thông thường :
Gọi CTTQ của axit thứ nhất là RCOOH có a mol
Gọi CTTQ của axit thứ hai là R1COOH có b mol
PTHH:
2 RCOOH + Na2CO3 → 2 RCOONa + CO2 + H2O
a mol amol 2a mol
2 R1COOH + Na2CO3 → 2R1COONa + CO2 + H2O
b mol b mol b2 mol
Theo đầu bài ta có hệ : a M 45 b Ma M 67 b MR R1 67 28,96 45 20,15
a M 45 a b MR R1 45b 20,15
a M 67 a b MR R1 67b 28,96
45 a b a M b MR R1 20,15
67 a b a M b MR R1 28,96
Số mol CO2 =0,2 mol Thể tích CO2 là V = 0,2 22,4 = 4,48 lít
* Cách giải nhanh (Sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng)
Trang 8Gọi CTTQ trung bình của 2 axit là R -COOH
PTHH: 2R- COOH + Na2CO3 → 2R-COONa + CO2 + H2O
Theo phương trình ta có :
2mol axit → 2 mol muối thì có 1 mol CO2 và khối lượng tăng 2(23-1) =44 gam
Số mol CO2 =844,81 = 0,2 mol, theo đề bài: m tăng 28,96-20,15=8,81 gam
Thể tích CO2 = V= 0,2 22,4 = 4,48 lít Chọn đáp án B
Nhận xét: Hai phương pháp bảo toàn khối lượng và tăng giảm khối lượng gắn bó với
nhau như chân với tay Thông thường một bài toán giải được bằng phương pháp bảo toàn khối lượng, thì cũng giải được bằng phương pháp tăng giảm khối lượng và ngược lại Tuy nhiên, tùy theo đặc điểm đề ra mà nên sử dụng phương pháp nào là hợp lí nhất
3) Dựa vào phương pháp trung bình
Nguyên tắc:
- Phương pháp trung bình chỉ áp dụng cho bài toán hỗn hợp các chất
- Áp dụng với khối lượng mol trung bình (M
), số nguyên tử C trung bình, số nguyên tử H trung bình, gốc hiđrocacbon trung bình, số nhóm chức trung bình
Ví dụ 3: Một hỗn hợp A gồm 2 ankanal X, Y có tổng số mol là 0,25 mol Khi cho hỗn hợp
A tác dụng với dd AgNO 3 /NH 3 có dư thì có tạo ra 86,4 gam kết tủa và khối lượng dd AgNO 3 giảm 77,5 gam Biết M X < M Y CTCT thu gọn của X là:
A CH 3 CHO B H-CHO C C 2 H 5 CHO D không xác định được
Hướng dẫn giải
*Cách giải thông thường :
Đặt CTTQ của ankanal thứ nhất là CnH2n+1CHO , có a mol
ankanal thứ hai là CmH2m+1CHO , có b mol
a 2a(mol)
+2NH4NO3
b 2b (mol)
Trang 9Vì khối lượng dd AgNO3 giảm: 77,5 g mà khối lượng kết tủa Ag là 86,4 gam
khối lượng 2 anđehit là ( 86,4 – 77,5 ) = 8,9 gam
Theo đề bài ta có :
a 14n 30 b 14m 30 8,9
a b 0,25 2a 2b 86, 4 /108 0,8
HS sẽ chọn đáp án D HS đã làm sai
*Cách giải nhanh : Vì khối lượng Ag tách ra là 86,4 gam mà khối lượng dd AgNO3 giảm 77,5 gam
Khối lượng 2 anđehit là 86,4 - 77,5 = 8,9 gam
M = 08,,259 = 35,6 g/mol Mà MX < M
< MY MX < 35,6 < MY
MX = 30 X là H-CHO Chọn đáp án B
Ví dụ 4: Trung hòa hoàn toàn 12,9 gam hỗn hợp X gồm 2 axit hữu cơ đơn chức cần dùng
vừa đủ 250 ml dd Ba(OH) 2 0,5 M Cô cạn dd sau phản ứng thu được m gam chất rắn Giá trị của m là
A 9,925 B 22,333 C 14,875 D 29,775
Suy luận: nBa(OH)22 = 0,5.0,25 = 0,125 mol
Đặt công thức chung của hai axit là: R
COOH
2R
COOH + Ba(OH)2 → (R
COO)2Ba + 2H2O (*) 0,25 0,125 0,125
(*) R + 45 = 12,90, 25 = 51,6 R
= 6,6
mmuối = (2.6,6 + 44.2 + 137).0,125 = 29,775 gam Chọn đáp án D
Nhận xét: Trên đây là một số ví dụ về sử dụng phương pháp trung bình để giải nhanh
bài tập hóa học, đặc biệt là bài tập trắc nghiệm Dạng bài tập sử dụng phương pháp trung bình rất đa dạng và phong phú, đặc biệt là bài toán hữu cơ Trong đó, có nhiều bài toán không thể giải được theo phương pháp khác Do vậy trong quá trình giảng dạy, người GV cần phải làm cho HS thông hiểu bản chất của phương pháp này, suy nghĩ, tìm tòi, vận dụng linh hoạt, sáng tạo vào giải quyết nhiều bài toán có bản chất tương tự như trên Từ
đó góp phần phát triển tư duy hóa học cho HS
4) Dựa vào phương pháp sơ đồ đường chéo
Trang 10Bài toán trộn lẫn các chất với nhau là một dạng bài tập hay gặp trong chương trình hóa học phổ thông cũng như trong các đề thi kiểm tra và đề thi tuyển sinh đại học, cao đẳng Ta có thể giải bài tập dạng này theo nhiều cách khác nhau, song việc giải loại dạng bài tập này theo phương pháp sơ đồ đường chéo được coi là tốt nhất
Nguyên tắc: Phương pháp đường chéo thường dùng để giải bài toán trộn lẫn các
chất với nhau, có thể đồng thể hoặc dị thể nhưng hỗn hợp cuối cùng phải là đồng thể
Ví dụ 5: Một dd ancol C 2 H 5 OH có độ ancol là 45 o và một dd ancol etylic khác có độ ancol là 15 o Để có một dd mới có độ ancol là 20 o thì cần pha chế về thể tích giữa dd ancol 45 0 và ancol 15 o theo tỉ lệ là:
A 1 : 2 B 2 : 5 C 1 : 5 D 2 : 3
Hướng dẫn giải
*Cách giải thông thường
Gọi V1 là thể tích dd ancol 450 ; V2 là thể tích dd ancol 15o
Vnguyên chất dd1=45 1
100
V
= 0,45V1 ; Vnguyên chất dd 2= 15 2
100
V
= 0,15V2
Vddlúc sau = V1 + V2 ; Vnguyên chất lúc sau = 0,45V1 + 0,15V2
1 2
0, 45V 0,15V
V V
V1:V2 = 1 : 5
*Cách giải nhanh
Áp dụng quy tắc đường chéo ta có
V1 45 5
20 1
2
V
25 = 5
V2 15 25
Chọn đáp án C
5) Dựa vào các đại lượng ở dạng tổng quát
Ví dụ 6: Đốt cháy hoàn toàn a mol axit hữu cơ Y được 2a mol CO 2 Mặt khác, để trung hòa a mol Y cần vừa đủ 2a mol NaOH CTCT thu gọn của Y là