Xây dựng hệ thống bài tập hóa học các nguyên tố kim loại lớp 12 nhằm rèn luyện tư duy trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ở trường trung học phổ thông

Định hướng phương pháp dạy và học đã được xác định trong nghị quyết Trung ương Đảng 4 khoá VIII 1 /1996 và được cụ thể hoá trong các chỉ thị của Bộ giáo dục và đào tạo: Luật giáo dục 6/

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

KHOA HÓA

-

ĐINH THỊ PHỤNG

XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC

CÁC NGUYÊN TỐ KIM LOẠI LỚP 12 NHẰM RÈN LUYỆN

TƯ DUY TRONG VIỆC BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA

HỌC Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

CỬ NHÂN SƯ PHẠM

Đà Nẵng, 05/2014

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

KHOA HÓA

-

XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC

CÁC NGUYÊN TỐ KIM LOẠI LỚP 12 NHẰM RÈN LUYỆN

TƯ DUY TRONG VIỆC BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA

HỌC Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên: Đinh Thị Phụng

Lớp : 10SHH

1 Tên đề tài: “Xây dựng hệ thống bài tập hóa học các nguyên tố kim loại lớp 12

nhằm rèn luyện tư duy trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa học ở trường trung học phổ thông”

2 Nội dung nghiên cứu:

- Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn có liên quan đến đề tài

+ Cơ sở lí luận của sự phát triển tư duy

+ Cơ sở lý luận về những kỹ năng cần thiết của GV khi làm công tác bồi dưỡng và phân tích được thực trạng về bồi dưỡng HSG Hóa học ở trường THPT

- Nghiên cứu những biện pháp tích cực để phát hiện, t chức và bồi dưỡng học sinh

gi i Hóa học các nguyên t kim loại lớp 1 ở trường THPT

- Sưu tầm và biên soạn 40 bài tập tự luận liên quan đến các nguyên t kim loại lớp

12 phục vu công tác bồi dưỡng

3 Giáo viên hướng dẫn: ThS Phan Văn An

4 Ngày giao đề tài: 15/9/2013

5 Ngày hoàn thành đề tài: 3/5/ 014

(Ký và ghi rõ họ, tên) (Ký và ghi rõ họ, tên)

Sinh viên đã hoàn thành và nộp báo cáo cho Khoa ngày tháng năm 014

Kết quả điểm đánh giá Ngày tháng năm 014

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

(Ký và ghi rõ họ tên)

Em xin được gửi lời cảm ơn đặc biệt đến ThS Phan Văn An, người thầy đã tận tâm, rất nhiệt tình và hết mình hướng dẫn chỉ bảo cho em trong su t quá trình thực hiện và hoàn thành đề tài Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa Hóa - trường ĐHSP Đà Nẵng và các bạn sinh viên lớp 10SHH đã luôn ủng hộ, góp ý và giúp đỡ em trong thời gian qua

Bước đầu làm quen với công việc nghiên cứu, với thời gian và khả năng còn hạn chế nên đề tài không tránh kh i những thiếu sót Em kính mong nhận được sự đóng góp chân thành của quí thầy cô và các bạn Em xin chân thành cảm ơn!

Đà Nẵng, ngày 16 tháng 5 năm 014

Sinh Viên Đinh Thị Phụng

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI: 1

2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU 2

3 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 2

4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3

5 ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI 3

CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 4

1.1 uá trình nhận thức và các hình thức tư duy 4

1.1.1 uá trình nhận thức 4

1.1 Các hình thức tư duy Error! Bookmark not defined 1 Tư duy và phát triển tư duy trong giảng dạy bộ môn Hóa học ở trường ph thông 8

1 .1 Tư duy là gì 8

1 Những đặc điểm của tư duy 9

1 .3 Những ph m chất của tư duy 9

1 .4 R n luyện các thao tác tư duy và phương pháp hình thành phán đoán mới trong dạy học môn hóa học ở trường trung học ph thông 10

1 .5 Đánh giá trình độ phát triển tư duy của học sinh 14

1.3 Đặc trưng của dạy và học hóa học (cơ bản) hiện nay ở bậc học nói chung và bậc THPT nói riêng 15

1.3.1 Gắn liền với thực nghiệm 15

1.3 Cơ sở lý thuyết vững vàng 16

1.3.3 Gắn liền với các vấn đề công nghệ, môi trường, kinh tế xã hội, phòng ch ng AIDS… 16

1.4 Những kỹ năng cần thiết của giáo viên khi bồi dưỡng học sinh gi i hóa học 17

1.4.1 Các nhóm kỹ năng cơ bản 17

1.4 Một s chi tiết trong kỹ năng 17

1.5 Phân tích tình hình thực tế bồi dưỡng học sinh gi i hóa học ở trường THPT 18

1.5.1 Một s nhận xét chung về nội dung chương trình và sách giáo khoa hóa học THPT hiện hành phục vụ cho việc bồi dưỡng hoc sinh gi i 18

1.5 Những khó khăn và nhu cầu của giáo viên khi bồi dưỡng học sinh gi i hóa học đứng trước thực trạng trên 19

CHƯƠNG II: NHỮNG BIỆN PHÁP TÍCH CỰC ĐỂ PHÁT HIỆN VÀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC CÁC NGUYÊN TỐ KIM LOẠI LỚP 12 Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Error! Bookmark not defined .1 Một s nội dung cơ bản thường được đề cập đến trong các bài thi chọn học sinh gi i hóa học cấp thành ph và qu c gia 21

1.1 Một s nội dung đã được đề cập tới của các bài thi học sinh gi i thành ph môn hóa học các nguyên t kim loại lớp 1 từ năm 1996 đến nay 21

1 Một s nội dung đã được đề cập tới của các bài thi học sinh gi i qu c gia môn hóa học các nguyên t kim loại lớp 1 từ năm 1996 đến nay 22

Nội dung và một s biện pháp phát hiện học sinh có năng lực trở thành học sinh gi i hóa học 22

1 Những yêu cầu chung 22

Soạn thảo và lựa chọn một s bài luyện tập đáp ứng hai yêu cầu trên đây để phát hiện học sinh có năng lực trở thành học sinh gi i hóa học 23

2.3 Một s biện pháp tích cực để bồi dưỡng học sinh gi i hóa học ở trường THPT 32

3.1 Lựa chọn cách giải quyết cho dễ hướng dẫn học sinh 32

3 Thay đ i mức độ yêu cầu 35

3.3 Thay đ i hình thức: 39

3.4 Áp dụng yêu cầu cho mục đích khác nhau 40

4 Soạn hệ th ng những bài tập tương tự: 44

4.1 Hệ th ng bài tập chương đại cương về kim loại: 44

4 Hệ th ng bài tập các nguyên t kim loại: 49

CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT MỘT HỆ THỐNG BÀI LUYỆN TẬP CÁC NGUYÊN TỐ KIM LOẠI LỚP 12 TRONG QUÁ TRÌNH BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC 56Error! Bookmark not defined 3.1 Đại cương về kim loại 56

3 Các nguyên t kim loại 67

3 .1 Bài tập về các nguyên t nhóm IA, IIA, Nhôm và hợp chất: 67

3 Bài tập về Sắt, Đồng, Crom và các hợp chất của chúng: 74

3 .3 Bài tập về một s kim loại quan trọng và hợp chất cuả chúng: 79

3.2.4 Bài tập t ng hợp: 81

KẾT LUẬN 84

TÀI LIỆU THAM KHẢO 87 PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

ĐHSP: Đại học sư phạm GV: Giáo Viên

HS: Học sinh HSG: Học sinh gi i BTH: Bảng tuần hoàn THPT: Trung học ph thông SGK: Sách giáo khoa

BTHH: Bài tập hóa học KK: Không khí

PPDH: Phương pháp dạy học

HH THPT: Hóa học trung học ph thông

MỞ ĐẦU

1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI:

Trước sự nghiệp đ i mới toàn diện của đất nước, nền giáo dục và đào tạo

nước ta có chức năng quan trọng trong việc “nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài” để thực hiện thành công công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại

hóa đất nước, hội nhập khu vực và qu c tế Với mục tiêu này đòi h i ngành giáo dục phải đ i mới toàn diện trong đó cần có sự đ i mới căn bản về phương pháp dạy và học

Định hướng phương pháp dạy và học đã được xác định trong nghị quyết Trung ương Đảng 4 khoá VIII (1 /1996) và được cụ thể hoá trong các chỉ thị của

Bộ giáo dục và đào tạo: Luật giáo dục (6/ 005) đã xác định rõ “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc nhóm; rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức và thực tiễn tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui hứng thú học tập cho học sinh”

Một trong những mục tiêu của dạy học hóa học ở ph thông là ngoài việc truyền thụ kiến thức hóa học ph thông cơ bản còn cần mở rộng phát triển kiến thức, hình thành cho học sinh phương pháp tự học để phát huy tính chủ động sáng tạo, r n luyện năng lực nhận thức, tư duy hóa học và năng lực hành động thông qua các hành động học tập đa dạng phong phú nhằm phát triển toàn diện cho thế

hệ trẻ

Việc nghiên cứu các vấn đề về bài tập hóa học đã có nhiều tác giả quan tâm

và có nhiều công trình nghiên cứu sử dụng ở các mức độ khác nhau Nhận xét gần đây cho thấy hệ th ng bài tập hóa học cho các lớp THPT là chưa được đa dạng Theo định hướng xây dựng chương trình SGK THPT có đặt ra yêu cầu cần chú trọng đến quan điểm thực tiễn và tính đặc thù của bộ môn hóa học nên bài tập hóa học đã thực hiện được yêu cầu trên

Với yêu cầu đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao cho đất nước, việc bồi dưỡng học sinh gi i về Hóa học ở trường ph thông nằm trong nhiệm vụ phát hiện, đào tạo nhân tài mà trong công cuộc đ i mới đất nước hiện nay có một vị trí không thể thiếu được Với vai trò đó, không thể sử dụng một s biện pháp thông thường như trong giảng dạy và học tập và thi cử (thi lên lớp, hết cấp, thi Đại học) Trong khi đó lượng thông tin ngày càng tăng nhưng cũng chưa có một tài liệu nào chính thức dùng lý luận dạy học để soi sáng những năng lực đặc biệt của những học sinh gi i về hóa học, những biện pháp phát hiện, t chức và bồi dưỡng học sinh gi i hóa học Đồng thời, trong những năm qua, giáo viên dạy các lớp chuyên hóa học phải tự mò mẫm tìm bài cho đủ dạng, đủ loại để tiến hành bồi dưỡng cho học sinh Việc đề xuất một hệ th ng bài luyện tập với các dạng khác nhau (k m theo lời giải hoặc hướng dẫn) theo chương trình chuyên là một việc cần thiết Nên

chúng tôi đã mạnh dạn chọn đề tài “Xây dựng hệ thống bài tập hóa học các nguyên tố kim loại lớp 12 nhằm rèn luyện tư duy trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa học ở trường trung học phổ thông” Đề tài chắc chắn sẽ giúp tôi phát

triển được chuyên môn và phương pháp nghiên cứu trong hoạt động dạy học của mình sau này

2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

Xây dựng hệ th ng bài tập hóa học phần các nguyên t kim loại nhằm nghiên cứu một s biện pháp phát hiện, t chức bồi dưỡng học sinh gi i Hóa học ở trường trung học ph thông và đề xuất một hệ th ng bài luyện tập theo chương trình để r n luyện tư duy cho học sinh trong việc phát hiện và bồi dưỡng học sinh

gi i Hóa học ở trường trung học ph thông

3 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI

- Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn về việc bồi dưỡng học sinh gi i Hóa học ở trường THPT

- Nghiên cứu một s nội dung cơ bản thường được đề cập đến trong các bài thi chọn học sinh gi i Hóa học cấp thành ph và qu c gia

- Đề xuất những biện pháp tích cực để phát hiện năng lực của những học sinh có khả năng trở thành học sinh gi i Hóa học các nguyên t kim loại lớp 1 ở trường THPT

- Đề xuất một s biện pháp t chức và bồi dưỡng cho đội tuyển học sinh

gi i môn Hóa ở trường THPT và hệ th ng bài luyện tập các nguyên t kim loại lớp

12 trong quá trình bồi dưỡng học sinh gi i Hóa học

4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1 Nghiên cứu lý luận các vấn đề liên quan đến đề tài và các đề thi học sinh

gi i cấp u c gia và u c tế

Nghiên cứu thực tiễn

Điều tra thực tiễn năng lực tư duy của học sinh và phân tích tình hình phát hiện, bồi dưỡng học sinh gi i của một s trường ph thông trong thành ph Đà Nẵng

3 Đề xuất biện pháp tích cực trong việc bồi dưỡng học sinh gi i và một hệ

th ng bài luyện tập nhằm r n luyện tư duy trong việc bồi dưỡng học sinh gi i môn Hóa học

CHƯƠNG I:

CỞ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA

HỌC Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 1.1 Quá tr nh nhận th c và các h nh th c tư duy

1.1 Quá tr nh nhận th c

1.1.1.1 Khái niệm nhận thức [3], [5], [12]

Nhận thức là một trong ba mặt của đời s ng tâm lý con người (nhận thức, tình cảm và lý trí), là tiền đề của hai mặt kia và đồng thời có m i liên hệ chặt chẽ với chúng và các hiện tượng tâm lý khác Hoạt động nhận thức bao gồm nhiều quá

trình khác nhau, tuân theo một quy luật khách quan: “Từ trực quan sinh động đến

tư duy trừu tượng và từ tư duy trừu tượng đến thực tiễn Đó là con đường biện chứng của nhận thức chân lý, của sự nhận thức hiện thực khách quan” (V.I

Lenin)

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

Nhận thức cảm tính: bao gồm cảm giác và tri giác Là một quá trình tâm lí

phản ánh những thuộc tính bên ngoài của sự vật và hiện tượng thông qua sự tri giác của các giác quan

Trong nhận thức cảm tính, sự quan sát giúp con người có hình ảnh cụ thể của sự vật, hiện tượng, là cơ sở cho hoạt động của tư duy

Nhận thức lí tính: bao gồm tư duy và tưởng tượng

Tưởng tượng là một quá trình tâm lí 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

Tư duy là một quá trình tâm lí phản ánh những thuộc tính bản chất, những

m i liên hệ bên trong có tính qui luật của sự vật, hiện tượng trong hiện thực khách quan mà trước đó ta chưa biết

1.1.1.2 Sự phát triển năng lực nhận thức cho học sinh

1 Năng lực nhận thức và biểu hiện của nó [3], [12]

uá 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 lí học xem trí tuệ là sự nhận thức của con người, bao gồm nhiều năng lực riêng rẽ và được xác định thông qua hệ s I

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

Mặt nhận thức: Nhanh biết, nhanh hiểu, nhanh nhớ…

Khả năng tưởng tượng: Hình dung được những hình ảnh và nội dung theo

đúng điều người khác mô tả

Hành động: Thể hiện sự nhanh trí, linh hoạt, sáng tạo

Phẩm chất: Có óc tò mò, lòng say mê, hứng thú làm việc, có trí thông minh

mà đặc trưng là tư duy độc lập, sáng tạo nhằm ứng phó với các tình hu ng mới

2 Sự phát triển năng lực nhận thức cho học sinh [3], [12]

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 “bài toán” nhận thức, vận dụng vào bài toán “thực tiễn” một cách chủ động và độc lập ở các mức độ khác nhau Việc hình thành và phát triển năng lực nhận thức được biểu hiện một cách thường xuyên, liên tục, th ng nhất và có hệ th ng – điều này đặc biệt quan trọng với học sinh uá trình này được thực hiện thông qua việc r n luyện năng lực quan sát, phát triển trí nhớ và tưởng tượng, trau dồi ngôn ngữ, nắm vững kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo, phương pháp nhận thức và ph m chất nhân cách

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

3 Những nguyên tắc sư phạm cần đảm bảo để nâng cao tính tích cực nhận thức [3], [7]

Vấn đề phát huy năng lực hoạt động độc lập, tích cực của HS trong dạy học nói chung, dạy học Hóa học nói riêng từ lâu đã được các nhà lí luận dạy học cũng như GV ở trường ph thông đặc biệt quan tâm Nguyên tắc dạy học phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của HS được xây dựng dựa trên vai trò của HS (HS là chủ thể của hoạt động học, quyết định chất lượng giáo dục) và xuất phát từ bản chất hoạt động nhận thức của HS Như vậy mu n nâng cao tính tích cực nhận thức của

HS cần đảm bảo một s nguyên tắc:

Nguyên tắc 1: Biết kế thừa, phát huy PPDH truyền th ng, tiếp thu và vận

dụng PPDH mới phù hợp với điều kiện, hoàn cảnh và đ i tượng

Nguyên tắc 2: Duy trì nhịp độ kh n trương của việc nghiên cứu tài liệu,

kiến thức đã lĩnh hội được củng c khi nghiên cứu kiến thức mới

Nguyên tắc 3: Dạy học không chỉ hướng vào việc cung cấp kiến thức lý

thuyết mà quan trọng hơn cần hình thành năng lực hoạt động trí tuệ, hình thành các

ph m chất tư duy và hình thành phương pháp hoạt động

Nguyên tắc 4: Trong dạy học phải tích cực quan tâm tới sự lĩnh hội kiến thức

của tất cả các đ i tượng HS (khá gi i, trung bình, yếu, kém), chỉ đạo hoạt động trí tuệ của HS theo năng lực của bản thân làm cho HS tư duy tích cực để vượt chướng ngại, nhận thức bằng hoạt động tự lập, độc lập

Trong tư duy, phán đoán được sử dụng như những câu ngữ pháp nhằm liên kết các khái niệm, do đó nó có những nguyên tắc, quy luật bên trong

1.1.2.3 Suy lý

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

- Các phán đoán có trước gọi là tiên đề

- Các phán đoán có sau gọi là kết luận: dựa vào tính chất của tiên đề mà kết luận

Như vậy mu n có suy lí phải thông qua chứng minh Trong thực tiễn tư duy, ta thường sử dụng suy lí hoặc để thông minh, hoặc để bác b cái gì đó

Suy lí chia làm ba loại: Suy lí quy nạp, suy lí diễn dịch, loại suy

- Suy lí quy nạp: là cách suy nghĩ đi từ riêng biệt đến ph biến, từ những

hoạt động tới các quy luật, t ng quát về những tính chất, những m i liên hệ tương quan bản chất nhất và chung nhất

Ví dụ: Để hình thành khái niệm oxit chúng ta có thể sử dụng phương pháp quy nạp Trước hết chúng ta đưa ra một s công thức oxit (cả oxit kim loại và oxit phi kim) Sau đó cho HS nhận xét oxit để dẫn dắt họ đến kiến thức oxit là hợp chất Sau đó lại nêu ra câu h i các hợp chất oxit có điểm chung về thành phần nguyên t Với câu h i này HS dễ dàng trả lời cái chung của các oxit đều chứa nguyên t oxi Từ những kiến thức cụ thể, riêng biệt như vậy chúng ta yêu cầu HS

có thể nêu định nghĩa oxit

Phương pháp qui nạp có ý nghĩa to lớn trong dạy học hóa học vì nhờ nó mà kiến thức được nâng cao và mở rộng

- Suy lí 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 Trong dạy học hóa học, phép suy diễn giúp rút ngắn thời gian học tập và phát triển tư duy logic, độc lập, sáng tạo của HS

Ví dụ: Từ định luật tuần hoàn và vị trí của một s nguyên t trong bảng tuần hoàn suy ra cấu tạo và tính chất của nó

Phương pháp này thường được sử dụng nhiều trong dạy học hóa học ở lớp

10, 11, 1 , đặc biệt là dạy học các nguyên t cụ thể, các dãy đồng đẳng

Trong dạy học hóa học không nên chỉ sử dụng riêng qui nạp hay suy diễn

mà cần ph i hợp đúng lúc, đúng chỗ hai phương pháp này uy nạp và suy diễn phải gắn bó với nhau như phân tích và t ng hợp giúp xác định m i liên hệ nhân quả trong sự vật, hiện tượng

- Loại suy: là hình thức tư duy đi từ riêng biệt này đến riêng biệt khác để

tìm ra những đặc tính chung và những m i liên hệ có tính qui luật của các đ i tượng

Ví dụ: Khi học chương halogen, nghiên cứu kĩ nguyên t clo, các nguyên t khác HS có thể dùng phương pháp loại suy để dự đoán tính chất

Kết luận đi tới bằng phép loại suy chỉ gần đúng, có tính chất giả thuyết, do

đó cần kiểm tra bằng thực nghiệm hoặc thực tiễn Trong dạy học hóa học phương pháp loại suy có lợi ích to lớn Do thời gian học tập có hạn, không thể nghiên cứu mọi chất, mọi trường hợp mà chỉ nghiên cứu một s trường hợp điển hình do chương trình đã lựa chọn, nhưng nhờ phương pháp loại suy ta có thể hướng dẫn

HS đi tới những kết luận xác thực về những trường hợp không có điều kiện nghiên cứu

1.2 Tư duy và phát tri n tư duy trong giảng dạy b môn Hóa học ở trường phổ thông

1.2.1 Tư duy là g [5]

Thông thường tư duy được hiểu là suy nghĩ Đó là quá trình sắp xếp, nhào nặn những điều đã có trong đầu, để tìm ra một cái mới mẻ, nhằm trả lời được các vấn đề, các câu h i đặt ra

Dưới góc độ tâm lí học, tư duy là quá trình nhận thức phản ảnh những thuộc tính bản chất, những m i liên hệ và quan hệ bên trong hiện thực khách quan

mà trước đó chủ thể nhận thức chưa biết, chỉ nảy sinh trước các tình hu ng có vấn

đề, tư duy hướng vào việc tìm kiếm cái mới thông qua sự kết hợp của hai kiểu tư duy: tư duy phê phán và tư duy sáng tạo

Tư duy là tài nguyên v n có tột cùng của con người, bởi vì trong cuộc s ng, lao động và học tập biết tư duy sẽ tăng thêm hiệu quả công việc, khẳng định

thêm sự “tồn tại” của chính con người Tuy nhiên, nguồn tài nguyên này không có sẵn mà được hình thành trong cuộc s ng mỗi người qua sự tích cực tương tác giữa

họ với các thành tựu của nền văn minh nhân loại Vì vậy, giáo dục tư duy nói chung và tư duy sáng tạo (TDST) nói riêng là một trong những nhiệm vụ hàng đầu của các hệ th ng giáo dục, trong đó giáo dục ph thông càng có vai trò quan trọng hơn hết

1.2.2 Nh ng c i m của tư duy [3], [12]

Các đặc điểm của tư duy bao gồm: Tính có vấn đề của tư duy, tính khái quát của tư duy, tính gián tiếp của tư duy, tư duy có quan hệ mật thiết với ngôn ngữ, tư duy và nhận thức cảm tính có quan hệ chặt chẽ

Như vậy quá trình tư duy là khâu quan trọng nhất của quá trình nhận thức, nhờ đó giáo viên hướng dẫn tư duy khoa học cho học sinh trong su t quá trình dạy học hóa học

1.2.3 Nh ng ph m ch t của tư duy [12], [23]

Những ph m chất của tư duy là: Tính định hướng, tính linh hoạt, tính mềm dẻo, tính độc lập và tính khái quát

Tính định hướng: qua quá trình tư duy con người ý thức nhanh chóng,

chính xác đ i tượng cần lĩnh hội, mục đích cần đạt được và con đường t i ưu đạt được mục đích đó

Bề rộng của tư duy: thể hiện ra ở hoạt động tư duy vận dụng kiến thức

nghiên cứu vào đ i tượng khác

Độ sâu của tư duy: thể hiện ở khả năng nắm vững ngày càng sâu hơn về

bản chất của sự vật hiện tượng

Tính linh hoạt: thể hiện ở sự nhạy bén linh hoạt trong vận dụng kiến thức

bằng cách hoạt động áp dụng vào những tình hu ng khác nhau một cách sáng tạo

Tính mềm dẻo: con người có thể hoạt động tư duy theo hướng xuôi và

ngược

Tính độc lập: thông qua hoạt động tư duy con người phát hiện ra vấn đề và

đề xuất hướng giải quyết

Tính nhất quán: phản ánh tính logic của hoạt động nhận thức, đảm bảo có

sự th ng nhất theo một tư tưởng chủ đạo từ đầu đến cu i, không có mâu thuẫn

Tính phê phán: biết phân tích, đánh giá các quan điểm, các phương pháp, lí

thuyết của người khác, đưa ra ý kiến chủ quan, nêu ra lí do, nội dung để bảo vệ ý kiến của mình

Tính khái quát: khi giải quyết xong mỗi loại vấn đề thường đưa ra mô hình

khái quát trên cơ sở có thể vận dụng giải quyết vấn đề tương tự, cùng loại

1.2.4 Rèn luyện các thao tác tư duy và phư ng pháp h nh thành phán oán mới trong dạy học môn hóa học ở trường trung học phổ thông

1.2.4.1 Cách rèn luyện các thao tác tư duy trong dạy học môn hóa học ở trường trung học phổ thông [2], [12], [23]

Năng lực tư duy là t ng hợp các khả năng ghi nhớ, tái hiện, trừu tượng hóa, khái quát hóa, tưởng tượng, suy luận - giải quyết vấn đề, xử lí và linh cảm trong quá trình phản ánh, phát triển tri thức và vận dụng chúng vào thực tiễn

Năng lực tư duy của con người như đã nói ở trên, có yếu t b m sinh Tuy nhiên thực tế đã chứng minh, yếu t b m sinh có vai trò rất quan trọng nhưng chỉ

ở dạng tiềm năng, có thể r n luyện nâng cao, phát huy được, vì nếu không có tác nhân xã hội thì sẽ mai một dần

Thực tiễn đa dạng, phức tạp, biến đ i nhanh và thông tin, chất xám, khoa học ngày càng có vai trò quan trọng trong cuộc thử thách, đọ sức, cạnh tranh trí tuệ Thế kỉ XXI, kỷ nguyên khoa học công nghệ, kỷ nguyên trí tuệ, năng lực tư duy đã trở thành một nguồn lực cơ bản nhất của mỗi con người Vì vậy việc nâng cao năng lực tư duy sáng tạo là vấn đề quan trọng trong chiến lược phát triển con người ở nước ta Thế nên việc r n luyện các thao tác tư duy cho học sinh trong quá trình dạy học hóa học là hết sức cần thiết, trong đó đặc biệt chú trọng r n luyện cho học sinh một s thao tác tư duy như phân tích, t ng hợp, so sánh, trừu tượng hóa, khái quát hóa…

Phân tích: Là quá trình dùng trí óc để tách một sự vật hoặc hiện tượng với

các dấu hiệu và thuộc tính của chúng thành các yếu t , các bộ phận rồi nghiên cứu chúng đầy đủ, sâu sắc, trọn vẹn hơn theo một hướng xác định

Nhờ phân tích mà có thể nhận thức trọn vẹn sự vật hoặc hiện tượng đó

Ví dụ: Nghiên cứu sắt cụ thể: Đặc điểm cấu tạo nguyên tử, tính chất vật lí, hóa học, phương pháp điều chế, ứng dụng

Tổng hợp: Là phương pháp kết hợp các bộ phận, các yếu t đã được nhận

Phân tích và t ng 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 t ng hợp có cơ sở và t ng hợp

để phân tích đạt được chiều sâu bản chất của sự vật

So sánh: Là thiết lập sự gi ng nhau và khác nhau giữa các sự vật, hiện

tượng và giữa những khái niệm phản ánh chúng

So sánh không những giúp phân biệt và chính xác hóa khái niệm mà còn giúp hệ th ng hóa chúng lại So sánh không chỉ giúp tìm ra những dấu hiệu bản chất (gi ng nhau và khác nhau) của sự vật, hiện tượng mà còn tìm ra những dấu hiệu không bản chất, thứ yếu của chúng Mu n thực hiện được so sánh phải k m theo phân tích và t ng hợp

Có hai cách so sánh là so sánh tuần tự và so sánh đ i chiếu

- So sánh tuần tự: là sự so sánh những kiến thức mới với kiến thức đã có

nhưng không đ i lập nhau (tính chất của đ i tượng mới với đ i tượng đã nghiên cứu thuộc cùng loại, tính chất của các đ i tượng này chỉ khác nhau về mức độ)

Ví dụ: So sánh tính chất của F2, Br2, I2 với Cl2; khi dạy HNO3 có thể so sánh với axit HCl và H2SO4 đã học trước

- So sánh đối chiếu: là sự so sánh những kiến thức mới với những kiến thức

đã có nhưng có tính chất đ i lập nhau (tính chất của đ i tượng mới với đ i tượng

đã nghiên cứu là khác loại)

Ví dụ: Kim loại có tính khử, tính khử đ i lập với tính oxi hóa của phi kim;

sự oxi hóa và sự khử; kim loại kiềm và halogen

So sánh các chất, các hiện tượng là phương pháp tư duy rất hiệu nghiệm trong việc hình thành khái niệm vững chắc Không phải tự nhiên HS đã biết so sánh, phải tập cho các em Cần dạy cho HS so sánh các chất, các nguyên t và các hợp chất hóa học theo cùng một dàn ý như khi nghiên cứu chúng, tìm ra những điểm gi ng nhau và khác nhau trong từng điểm một

Khái quát hóa: Là tìm ra cái chung, cái bản chất trong tập hợp các dấu hiệu

và thuộc tính của sự vật nghiên cứu

Có 3 mức độ khái quát hóa:

- Khái quát hóa cảm tính: diễn ra trong hoàn cảnh trực quan, nêu lên những

dấu hiệu cụ thể, thuộc về bề ngoài hoặc khái quát hóa bằng kinh nghiệm

Ví dụ: Clo là chất khí màu vàng lục, mùi x c, tan được trong nước

- Khái quát hóa hình tượng: là nêu lên những dấu hiệu bản chất lẫn với dấu

hiệu không bản chất

Ví dụ: Clo tác dụng mạnh với kim loại và hidro

- Khái quát hóa khái niệm: là nêu lên những dấu hiệu chung, bản chất và

qui nạp chung thành nội dung của khái niệm

Ví dụ: Clo là phi kim có tính oxi hóa mạnh, khi tác dụng với kim loại nó đưa kim loại tới bậc oxi hóa t i đa

Tư duy khái quát hóa là hoạt động tư duy có chất lượng vì sau này khi học

ở cấp học cao hơn, tư duy này sẽ được huy động một cách mạnh mẽ

Những hoạt động tư duy của HS xuất hiện từ lúc trẻ em bắt đầu có hoạt động nhận thức Tuy nhiên, những hoạt động đó có ý nghĩa tích cực khi trẻ em đến trường, ở trường học, hoạt động của HS ngày càng phong phú, ngày càng đi sâu

vào bản chất của sự vật, hiện tượng Mỗi GV ph thông có trách nhiệm trong việc

t chức, u n nắn những hoạt động tư duy của HS

1.2.4.2 Phương pháp hình thành phán đoán mới trong dạy học môn hóa học ở trường THPT [3], [12], [22]

Phán đoán: Là sự tìm hiểu tri thức về m i quan hệ giữa các khái niệm, sự

ph i hợp giữa các khái niệm, thực hiện theo một qui tắc, qui luật bên trong Nếu khái niệm được biểu diễn bằng một từ hay bằng một cụm từ riêng biệt thì phán đoán bao giờ cũng được biểu diễn dưới dạng một câu ngữ pháp

Ví dụ: “phân tử” là khái niệm thì “các phân tử do nguyên tử tạo thành” là một phán đoán

Mu n có phán đoán chân thực thì khái niệm phải chân thực Nhưng có khái niệm chân thực chưa chắc có phán đoán chân thực Ví dụ: “phản ứng hóa học là khái niệm chân thực” nhưng phán đoán mới “tất cả các phản ứng hóa học đều t a nhiệt” là phán đoán không chân thực Cũng có khái niệm chân thực, phán đoán chân thực nhưng không đầy đủ Ví dụ: H2SO4 là một axit là một khái niệm chân thực, nhưng phán đoán mới “dung dịch H2SO4 là một chất có tính oxi hóa mạnh”

là một phán đoán chân thực nhưng không đầy đủ

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

Ví dụ: Phán đoán “phản ứng hóa học là phản ứng oxi hóa khử” là không đúng đắn khi áp dụng phán đoán vào tất cả các phản ứng Ngược lại, nó là chân thực khi áp dụng với phản ứng thế trong vô cơ

Tóm lại, trong thao tác tư duy người ta luôn luôn phải chứng minh để khẳng định hoặc phủ định, phải bác b các luận điểm khác nhau để tiếp cận chân

lí Tuân thủ các nguyên tắc logic trong phán đoán sẽ tạo được hiệu quả cao

Hình thành phán đoán mới: Có ba phương pháp hình thành những phán

đoán mới: quy nạp, diễn dịch và loại suy Chúng có quan hệ chặt chẽ với những thao tác tư duy: so sánh, phân tích, t ng hợp, trừu tượng hóa, khái quát hóa

1.2.5 Đánh giá tr nh phát tri n tư duy của học sinh [5], [12]

Việc phát triển tư duy cho học sinh trước hết là giúp học sinh nắm vững kiến thức hóa học, biết vận dụng kiến thức vào việc giải bài tập và thực hành ua

đó kiến thức học sinh thu nhận được trở nên vững chắc và sinh động hơn Học sinh chỉ thực sự lĩnh hội được tri thức khi tư duy của họ được phát triển và nhờ sự hướng dẫn của giáo viên mà học sinh 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 th ì càng có khả năng lĩnh hội được tri thức ngày càng nhanh và sâu sắc, khả năng vận dụng tri thức nhanh hiệu quả hơn Như vậy

sự phát triển tư duy học sinh 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 phương pháp, chu n bị tiềm lực lâu dài cho học sinh trong hoạt động sáng tạo sau này

Trong phạm vi nghiên cứu và đ i tượng là học sinh ph thông, việc đánh giá chất lượng học tập của học sinh được tiến hành thông qua đánh giá trình độ phát triển năng lực nhận thức, năng lực tư duy, và kĩ năng thực hành của họ

Tiêu chu n đánh giá các mức độ phát triển của tư duy hiện nay về năng lực nhận thức có nhiều quan điểm:

- Đánh giá trình độ phát triển tư duy của học sinh theo Bloom nêu ra 6 mức

độ

- Đánh giá trình độ phát triển tư duy của học sinh theo c Giáo sư Nguyễn

Ngọc uang nêu ra 3 mức độ

Sau khi nghiên cứu các quan điểm đánh giá mức độ của quá trình nhận thức

và tư duy theo quan điểm của c GS Nguyễn Ngọc uang và của GS Bloom, chúng tôi thấy có những điểm tương đồng

Vì thế, theo chúng tôi nên đánh giá trình độ phát triển tư duy của HS theo các mức độ: Biết, hiểu, vận dụng, vận dụng sáng tạo Cụ thể:

- Biết: Khả năng nhớ lại kiến thức một cách máy móc và nhắc lại được

- Hiểu: Khả năng hiểu thấu được ý nghĩa kiến thức, giải thích được nội

dung kiến thức, diễn đạt khái niệm theo sự hiểu biết mới của mình

- Vận dụng: Khả năng sử dụng thông tin và biến đ i kiến thức từ dạng này

sang dạng khác, vận dụng kiến thức trong tình hu ng mới, trong đời s ng, trong thực tiễn

- Vận dụng sáng tạo: Sử dụng các kiến thức đã có, vận dụng kiến thức vào

tình hu ng mới với cách giải quyết mới, linh hoạt, độc đáo, hữu hiệu

1.3 Đ c trưng của dạy và học hóa học (c bản) hiện nay ở bậc học nói chung

và bậc THPT nói riêng

1.3.1 Gắn liền với thực nghiệm [18], [21], [23]

Trong thời đại khoa học kĩ thuật ngày nay phát triển như vũ bão, thực nghiệm hóa học có những nét chủ yếu sau:

- Có thêm các phương tiện hiện đại Các kết quả thực nghiệm thu được trên

ph hồng ngoại (IR), ph tử ngoại - khả kiến (UV-VIS), ph cộng hưởng từ hạt nhân (NMR), ph kh i (MS) đã trở thành tư liệu học tập và có trong nội dung các đề thi học sinh gi i các cấp

Khi giải bài tập thực nghiệm, học sinh phải biết vận dụng kiến thức để giải bằng lí thuyết sau đó tiến hành thí nghiệm để kiểm nghiệm tính đúng đắn của những bước giải bằng lí thuyết và rút ra kết luận về cách giải

+ Bước giải lí thuyết: GV hướng dẫn học sinh phân tích lí thuyết, xây dựng các bước giải, dự đoán hiện tượng, kết quả thí nghiệm, lựa chọn hoá chất, dụng cụ cho thí nghiệm, dự kiến cách tiến hành thí nghiệm

+ Tiến hành thí nghiệm kiểm nghiệm bước giải lí thuyết:

- Sử dụng dụng cụ, hoá chất, lắp thiết bị, thao tác thí nghiệm đảm bảo an toàn, thành công

- Mô tả đầy đủ, đúng hiện tượng thí nghiệm và giải thích đúng các hiện tượng đó

- Đ i chiếu kết quả thí nghiệm với việc giải lí thuyết, rút ra nhận xét và kết luận

1.3.2 C sở lý thuyết v ng vàng [21], [23]

Các quy luật về lí thuyết được h i riêng và vận dụng đan xen vào các bài tập Có cơ sở lí thuyết vững vàng trong giảng dạy và học tập, ngay cả ở bậc ph thông là kết quả tất yếu của sự phát triển nội tại của khoa học hóa học trong su t chiều dài hình thành và phát triển của nó

Do đó, khi hình thành khái niệm GV thường nêu lên định nghĩa hoặc cho

HS đọc định nghĩa rồi GV giải thích, qua đó mà HS ghi nhớ các dấu hiệu bản chất của nó GV cũng có thể lựa chọn, xây dựng hệ th ng bài tập hoá học phù hợp để điều khiển hướng dẫn HS tư duy, tìm ra những dấu hiệu bản chất của khái niệm cần hình thành và phát biểu được khái niệm bằng ngôn ngữ hóa học Sau đó GV chỉnh lí, phát biểu chính xác hóa khái niệm và t chức cho HS vận dụng khái niệm

Việc tăng cường sử dụng bài tập thực tiễn trong các bài dạy giúp học sinh vận dụng các kiến thức hóa học để giải quyết các vấn đề thực tiễn có liên quan đến hóa học Thông qua việc giải các bài tập thực tiễn học sinh sẽ thấy việc học hóa học có ý nghĩa hơn, hứng thú hơn Các bài tập liên quan đến các kiến thức thực tiễn có thể dùng để tạo tình hu ng có vấn đề khi nghiên cứu kiến thức mới, củng

Ví dụ : Vì sao các đồ vật bằng bạc để lâu ngày thường bị xám đen Vì sao

dùng đồ bằng bạc đựng thức ăn, thức ăn lâu bị ôi

Trả lời: Do bạc tác dụng với khí O2 và H2S có trong không khí tạo ra bạc sunfua (Ag2S) màu đen

4Ag + O2 + 2H2S → Ag2S↓+ H2O

Khi bạc sunfua gặp nước sẽ có 1 lượng rất nh đi vào nước thành ion Ion

có tác dụng diệt khu n rất mạnh, chỉ cần 1/5 tỉ gam bạc trong 1 lít nước cũng đủ diệt vi khu n Không cho vi khu n phát triển nên giữ cho thức ăn không bị ôi thiu

1.4 Nh ng kỹ năng cần thiết của giáo viên khi bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học [10], [23], [24]

1.4.1 Các nhóm kỹ năng c bản

1 Nhóm kỹ năng nhận thức: Đọc và hiểu tài liệu, khái quát, t ng hợp và

tóm tắt tài liệu; Xây dựng đề cương, biên soạn giáo án, lập kế hoạch bồi dưỡng

2 Nhóm kỹ năng truyền đạt: Kĩ năng giao tiếp, ngôn ngữ; Kĩ năng chuyển

đ i, phát triển kiến thức

3 Nhóm kỹ năng tổ chức và quản lí: Giám sát, theo dõi, động viên, khuyến

khích; Tiếp nhận, điều chỉnh thông tin phản hồi

4 Nhóm kỹ năng sử dụng các phương tiện dạy học: Thí nghiệm, thực hành

(thao tác, quan sát, giải thích, kết luận ); Các thiết bị hỗ trợ (tranh, ảnh, phương tiện nghe nhìn )

5 Nhóm kỹ năng kiểm tra, đánh giá: Xây dựng ngân hàng câu h i, đề kiểm

tra từ các câu h i tương đương; Phân loại đề kiểm tra theo đ i tượng, thời lượng, chương trình tập huấn

1.4.2 M t số chi tiết trong kỹ năng

1 Kĩ năng đặt câu hỏi: Câu h i được diễn đạt rõ ràng, ngắn gọn, xúc tích,

dễ hiểu, sử dụng từ ngữ phù hợp, không quá phức tạp; Câu h i có thứ tự logic, hình thức thay đ i và không mang tính ép buộc

2 Kĩ năng trình bày: Nắm vững vấn đề cần trình bày, chu n bị chu đáo, cần

tập trình bày trước; Nói rõ ràng và đủ âm lượng, bao quát t t và chú ý thái độ phản hồi từ HS

3 Kĩ năng cung cấp thông tin: Nêu rõ mục đích hoặc trọng tâm của bài

học; Sử dụng các phương tiện dạy học phù hợp; Sử dụng ngôn ngữ thích hợp và diễn đạt các ý theo thứ tự logic; Nhấn mạnh các ý chính và liên tục liên kết các ý với nhau; Kết thúc rõ ràng và có nhắc lại trọng tâm của bài học

4 Kĩ năng xây dựng ngân hàng bài tập và soạn thảo chuyên đề: Xây dựng

ngân hàng bài tập; Soạn bài tập; Phân loại bài tập; Cập nhật bài tập mới, sưu tầm cách giải hay

1.5 Phân tích t nh h nh thực tế bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ở trường THPT [9], [10]

1.5.1 M t số nhận xét chung về n i dung chư ng tr nh và sách giáo khoa hóa học THPT hiện hành phục vụ cho việc bồi dưỡng hoc sinh giỏi

Thực tế cho thấy, hệ th ng tài liệu dùng để giảng dạy hóa học ở trường THPT nói chung và tài liệu bồi dưỡng học sinh gi i nói riêng hiện nay vẫn còn cần phải tiếp tục điều chỉnh b sung Hệ th ng bài tập tuy có đa dạng về loại hình và phong phú về nội dung nhưng s lượng bài tập có chất lượng dùng để phát hiện và bồi dưỡng học sinh gi i vẫn còn tiếp tục cần b sung và chọn lọc để thích ứng với yêu cầu của đề thi học sinh gi i hiện nay Nếu chỉ làm vài bài tập trong đó thì HS không đủ “lực” để giải đề vì đề thi HSG hằng năm thường cho rất khó Nhiều đề thi vượt quá chương trình Từ đó GV tự biên soạn nội dung chương trình dạy và xây dựng hệ th ng bài tập để phục vụ cho công việc giảng dạy của mình, tuy nhiên việc biên soạn tài liệu chưa thật đồng bộ và đạt chất lượng mong mu n

- Nội dung chương trình HH THPT đã đề cập những kiến thức cơ bản, nhưng còn thiếu nhiều so với các lí thuyết chủ đạo Nhiều vấn đề còn bắt HS và

GV chấp nhận, giải thích nôm na không bản chất Nhiều câu h i và bài tập còn mang tính chất giả định, thiếu thực tế

- Nội dung kiến thức hóa học còn trừu tượng nên không gây được hứng thú, tình cảm cho học sinh

- Kiến thức thi HSG quá rộng và khó

- Chương trình, SGK, tài liệu chuyên môn còn thiếu, chưa có sự cập nhật, liên kết và trao đ i giữa các trường, chưa thật phù hợp với sự phát triển kinh tế, kĩ năng cần bồi dưỡng Việc khai thác tài liệu qua internet của GV và HS còn nhiều hạn chế

- SGK và các tài liệu tham khảo vẫn còn có nhiều điểm không khớp nhau

về kiến thức, gây khó khăn cho GV và HS nghiên cứu

- Hầu như trong thư viện các trường đều không có tài liệu dạy bồi dưỡng HSG

- Trong các loại sách mà Công ty thiết bị Giáo dục cấp cho các trường THPT, không có sách dành cho giáo viên và học sinh trường chuyên

- Phân ph i chương trình chuyên và quy mô giờ dạy mà bộ GD và ĐT đưa

ra có nhiều bất hợp lí và chưa được tháo gỡ

- Chương trình chuyên và BDHSG Hóa học chưa th ng nhất và đồng bộ, bởi vì Vụ Giáo dục chỉ dừng lại ở việc ban hành tài liệu tập huấn cho cán bộ chỉ đạo và GV chu n bị cho HS tham gia kì thi qu c gia, còn chương trình chuyên và BDHSG Hóa học thì các trường chuyên tự xây dựng

1.5.2 Nh ng khó khăn và nhu cầu của giáo viên khi bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ng trước thực trạng trên

- GV chưa xác định được vùng kiến thức cần giảng dạy cho học sinh sao cho hợp lí vì đề thi đề cập đến những kiến thức quá rộng, quá xa

- Dùng lượng kiến thức quá lớn so với thời gian được phân ph i trong chương trình

- GV chưa tuyển chọn, xây dựng được hệ th ng bài tập phù hợp để phát hiện và bồi dưỡng học sinh gi i

- GV chưa tiếp cận được đề thi olympic qu c tế của những năm gần đây do trình độ ngoại ngữ còn hạn chế

- Một s tài liệu không khớp với kiến thức nên khi tham khảo các GV trực tiếp bồi dưỡng HSG không lí giải được

- GV gặp khó khăn khi soạn thảo giáo án dạy HSG do tài liệu tham khảo còn ít

Nói tóm lại ta nhận thấy trong quá trình bồi dưỡng HSG hiện nay, GV gặp khá nhiều khó khăn xuất phát từ nhiều lí do khách quan… Mặt khác yêu cầu của

đề ngày càng khó, dài nên cả HS và GV cảm nhận thấy rất khó có giải khi thi Nhìn chung việc lựa chọn và biên soạn tài liệu cho HSG gặp nhiều khó khăn hoặc chưa thấy cách nào t t nhất

Theo chúng tôi chúng ta nên soạn tài liệu tự học thật t t và chất lượng cao thì sẽ kích thích sự tự học, sự tìm tòi sáng tạo của HS Từ đó sẽ nâng cao chất lượng dạy và học Nâng cao chất lượng HSG Hóa học là nhiệm vụ và yêu cầu cần thiết, cấp bách đ i với người làm công tác BDHSG nói chung và BDHSG Hóa học nói riêng

Công tác BDHSG Hóa học ở các trường chuyên đang trong giai đoạn chuyển biến mạnh và đã từng bước đạt được nhiều kết quả cao, tuy nhiên vẫn còn những tồn tại nhất định Vì vậy để nâng cao chất lượng BDHSG Hóa học, các cấp quản lí cần chú trọng xây dựng đội ngũ GV gi i; thiết kế tài liệu BDHSG Hóa học đầy đủ, phù hợp; cải tiến và xây dựng chương trình chuyên và BDHSG Hóa học; chú trọng công tác xây dựng cơ sở vật chất cho GV dạy và BDHSG Hóa học nhằm đáp ứng yêu cầu thực tế hiện nay

CHƯƠNG II:

NHỮNG BIỆN PHÁP TÍCH CỰC ĐỂ PHÁT HIỆN VÀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC CÁC NGUYÊN TỐ KIM LOẠI LỚP 12 Ở TRƯỜNG

TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 2.1 M t số n i dung c bản thường ược ề cập ến trong các bài thi chọn học sinh giỏi hóa học c p thành phố và uốc gia [4], [11], [18]

* Đại cương về kim loại

- Vị trí kim loại trong BTH và cấu tạo nguyên tử kim loại

- Cấu trúc mạng tinh thể của kim loại, hợp kim

- Liên kết hóa học và tính chất vật lí cuả kim loại, hợp kim

- Tính chất hóa học chung của kim loại, cặp oxh - khử, dãy điện hóa của kim loại, pin điện hóa, các yếu t ảnh hưởng đến phản ứng oxh - khử, sự ăn mòn kim loại và hợp kim

- Các cách điều chế kim loại, phương pháp điện phân

- Đặc điểm của Al, Fe, Cr và các hợp chất của chúng

- Đặc điểm của các nguyên t và hợp chất của các nguyên t gắn liền với đời

s ng và kĩ thuật như Cu, Ag, Au, Sn, Pb, Zn

2.1.1 M t số n i dung ã ược ề cập tới của các bài thi học sinh giỏi thành phố môn hóa học các nguyên tố kim loại lớp 12 từ năm 1996 ến nay [11], [18]

- Phản ứng oxi hóa khử: Định nghĩa, cách cân bằng, cách nhận ra vai trò từng chất trong phản ứng, chiều phản ứng oxi hóa khử trong dung dịch

- Kim loại, cấu tạo, tính chất hóa học cơ bản, đi sâu vào một s đơn chất và hợp chất của kim loại kiềm, nhôm, sắt, cặp oxi hóa khử và dãy điện hóa

- Nguyên tắc và các phương pháp điều chế kim loại, các hợp chất của kim loại

- Tính chất hóa học, ứng dụng của các hợp chất kim loại

2.1.2 M t số n i dung ã ược ề cập tới của các bài thi học sinh giỏi uốc gia môn hóa học các nguyên tố kim loại lớp 12 từ năm 1996 ến nay [11], [18]

- Tính chất hóa học của kim loại Đ i với các kim loại chuyển tiếp thì đi sâu nghiên cứu về phức chất

- Tính chất hóa học của các hợp chất kim loại

* Các phản ứng của hiđroxit kim loại kiềm và kim loại kiềm th với CO2,

SO2

* Phản ứng của mu i cacbonat (CO32-, HCO3-) với dung dịch axit và của HCO3- với dung dịch kiềm Phản ứng thể hiện tính lưỡng tính của Al2O3, Al(OH)3, Zn(OH)2

* Phản ứng của oxit kim loại với các chất khử như Al, CO, H2 (phản ứng nhiệt luyện)

* Phản ứng điện phân, nhiệt phân mu i kim loại

* Các bài tập liên quan đến pin điện hóa, phản ứng oxi hóa khử

* Các bài tập liên quan đến nhận biết, tách chất, tinh chế kim loại và hợp chất của chúng

2.2 N i dung và m t số biện pháp phát hiện học sinh có năng lực trở thành học sinh giỏi hóa học

2.2.1 Nh ng yêu cầu chung [20]

- Làm rõ mức độ nắm vững một cách đầy đủ, chính xác của kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo theo tiêu chu n kiến thức, kỹ năng của chương trình và sách giáo khoa Trên cơ sở đó mới phát hiện được năng lực sẵn có của một vài HS thông qua các câu h i củng c , nghiên cứu, các lời phát biểu, và các bài luyện tập

- Làm rõ trình độ nhận thức và mức độ tư duy của từng HS bằng nhiều biện pháp và nhiều tình hu ng về lí thuyết và thực nghiệm để đo mức độ tư duy của từng HS Đặc biệt đánh giá khả năng vận dụng kiến thức một cách linh hoạt, sáng tạo

2.2.2 Soạn thảo và lựa chọn m t số bài luyện tập áp ng hai yêu cầu trên

ây phát hiện học sinh có năng lực trở thành học sinh giỏi hóa học

1 Bài luyện tập để phát hiện năng lực tiếp thu kiến thức [16], [20]

Nếu HS có năng lực tiếp thu kiến thức thì HS sẽ hào hứng trong các tiết học, nhất là bài mới và có ý thức tự b sung, hoàn thiện những tri thức đã thu được ngay từ dạng sơ khởi Bài tập theo hướng này có nội dung không quá phức tạp, quá khó để học sinh có thể dễ dàng tiếp thu kiến thức, từ đó làm nền tảng củng c ,

mở rộng kiến thức mới vì thực tế cho thấy, để trở thành HSG của bất cứ môn học nào, trước hết HS phải tự tin vào khả năng của mình, say mê đ i với môn học đó, bởi chính sự say mê làm nảy sinh tính kiên trì, vượt qua khó khăn đi tới thành công Vì vậy, bài tập này sẽ là bước khởi đầu tạo dựng niềm tin và sự đam mê hóa học cho HS

Ví dụ 1: (Trích đề thi chọn HSG qu c gia lớp 1 năm 005)

Đ t cháy kim loại magie trong không khí Cho sản ph m thu được tác dụng với một lượng dư dung dịch axit clohidric, đun nóng rồi cô dung dịch đến cạn khô Nung nóng sản ph m mới này và làm ngưng tụ những chất bay hơi sinh ra trong quá trình nung Hãy viết các phương trình phản ứng đã xảy ra trong thí nghiệm trên và cho biết có những chất gì trong sản ph m đã ngưng tụ được

NH4Cl t0 NH3 + HCl →NH4Cl

Sản ph m ngưng tụ: NH4Cl, H2O, HCl

Ví dụ 2: Nêu hiện tượng xảy ra, giải thích và viết PTHH cho các trường hợp:

a Cho từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch CrCl2 và dung dịch CrCl3

b Cho dung dịch kiềm vào dung dịch K2Cr2O7, tiếp theo cho axit vào dung dịch thu được

CrCl3 + 3NaOH → Cr(OH)3 + 3NaCl

Cr(OH)3 + NaOH → Na[Cr(OH)4]

b K2Cr2O7 không bền trong môi trường kiềm chuyển hóa thành K2CrO4

K2Cr2O7(da cam) + KOH → K2CrO4(vàng) + H2O

Cr2O72- + 2OH- → CrO42- + H2O

Trong môi trường axit K2CrO4 chuyển thành K2Cr2O7

2K2CrO4(vàng) + H2SO4 → K2Cr2O7(da cam) + K2SO4 + H2O

2CrO42- + 2H+ → Cr2O72- + H2O

2 Bài luyện tập để phát hiện khả năng suy luận logic, lập luận [6], [8], [16], [20]

Suy luận logic là một trong các ph m chất quan trọng của học sinh gi i Có năng lực suy luận logic, học sinh sẽ có cái nhìn t ng thể về các khả năng có thể xảy

ra với một bài toán, biết phân tích các sự vật và hiện tượng qua các dấu hiệu đặc

trưng của chúng, thay đ i góc nhìn khi xem xét sự vật, hiện tượng, tìm con đường ngắn để sớm đi đến kết luận cần thiết, xét đủ các điều kiện cần thiết để đạt được kết luận mong mu n, xây dựng các phản ví dụ để loại b một s miền tìm kiếm vô ích,

từ đó tìm ra cách giải quyết vấn đề một cách logic chặt chẽ

Cũng nhờ có khả năng suy luận logic mà HS tự mình có thể phát hiện ra vấn

đề nhận thức mới trên cơ sở kiến thức đã có Vì vậy trong quá trình bồi dưỡng HSG hóa học cần thiết phải cho HS giải những bài tập đòi h i cao về khả năng suy luận,

kĩ năng diễn đạt logic, chính xác

Đây là dạng bài tập không chỉ đòi h i ở mức độ tái hiện kiến thức mà đòi h i

ở mức độ cao hơn đó là bài tập r n tư duy suy luận, logic, thông minh, phát hiện nhanh vấn đề và giải quyết vấn đề

Ví dụ 1: A, B, C là các hợp chất vô cơ của một kim loại, khi đ t nóng cho

ngọn lửa màu tím A tác dụng với B cho chất C Nung nóng B ở nhiệt độ cao thu được C, hơi nước và khí D là hợp chất của cacbon D tác dụng với A cho ta B hoặc

C Xác định A, B, C, D Viết phương trình hóa học của các phản ứng

Giải:

- A, B, C đ t cho ngọn lửa màu tímA, B, C là hợp chất của Kali

- Khí D là hợp chất của cacbon, thu được khi đun nóng B (là hợp chất của Kali) nên D là CO2, B là KHCO3, C là K2CO3 CO2 tác dụng với A cho KHCO3 hay

K2CO3 nên A là KOH

2KHCO3 t0 K2CO3 + H2O + CO2

CO2 + KOH → KHCO3

CO2 + 2KOH → K2CO3 + H2O

Nhận xét: Thông qua bài tập này đòi h i học sinh biết vận dụng kiến thức

t ng hợp về tính chất của các loại chất vô cơ cùng với năng lực suy luận, lập luận

để khẳng định các chất và viết được phương trình minh họa

Ví dụ 2: Hòa tan hoàn toàn a mol kim loại M (hóa trị n không đ i) phải dùng hết a mol H2SO4 đặc nóng thu được khí A0 và dung dịch A1 Cho khí A0 hấp thụ hoàn toàn vào 45 ml dung dịch NaOH 0, M thu được 0,608 gam mu i natri

Cô cạn dung dịch A1 thu được 1,56 gam mu i khan Xác định kim loại M

Giải:

Khí A0 là sản ph m của phản ứng giữa kim loại và H2SO4 đặc nóng, được hấp thụ bởi dung dịch NaOH nên A0 chỉ có thể là SO2 hoặc là H2S

Nếu là H2S: 8M + 5nH2SO4,đ → 4M2(SO4)n + nH2S + 4nH2O

Ta có: 8 : 5n = a : a = 1 → n = 1,6 loại vì không nguyên

Nếu là SO2: 2M + 2nH2SO4,đ → M2(SO4)n + nSO2 + 4nH2O

+ Nếu chỉ tạo mu i NaHSO3

S mol NaHSO3 = s mol NaOH = 0,045.0,2 = 0,009

Khi đó mhh mu i = 0,009.104 = 0,936g > 0,608g → loại

Vậy phải tạo ra đồng thời cả mu i

Gọi s mol SO2 tham gia phản ứng tạo Na2SO3 là x; tham gia phản ứng tạo NaHSO3 là y

Nhận xét: Đây là loại bài tập khá ph biến về phản ứng oxi hóa - khử Để

giải bài tập này đòi h i trong tư duy phải có sự phân tích, suy luận để xác định khí

A0 là khí gì, sản ph m thu được khi cho khí A0 tác dụng với NaOH là gì, từ đó đánh giá được năng lực tư duy của HS

3 Bài luyện tập để phát hiện khả năng kiểm chứng [6], [20]

Với các bài tập này vừa có tác dụng giúp các em học sinh làm quen với việc nghiên cứu khoa học, tin tưởng vào khoa học vừa tác động đến sự hứng thú học tập của các em Học sinh biết suy xét sự đúng sai từ một loạt sự kiện, chỉ ra một cách chắc chắn các dữ liệu cần phải kiểm nghiệm sau khi thực hiện một s lần kiểm nghiệm

Ví dụ 1: Chất rắn A là một trong các chất MnO2, KMnO4, K2Cr2O7, CaOCl2, khi hòa tan 15 gam A vào dung dịch HCl thì tạo ra 8,4 lít đơn chất khí B bay ra (đktc) Hãy chứng minh rằng B không thể là Cl2

Ví dụ : Cho g hỗn hợp X gồm Fe và Al phản ứng hoàn toàn với lít dung dịch HCl 0,3M (d =1,05 g/ml)

a Chứng t rằng hỗn hợp X không tan hết

b Tính thể tích khí H2 (đktc), nồng độ % chất tan trong dung dịch Z thu được và kh i lượng chất rắn Y không tan Giả sử trong hai kim loại chỉ có một kim loại tan

Dung dịch Z chứa 0, mol AlCl3

HS Một s hướng có thể khai thác, sử dụng để rèn trí thông minh, sáng tạo cho học sinh như sau:

- Sử dụng các bài tập có cách giải nhanh, thông minh, nhằm r n luyện khả năng sáng tạo của học sinh trong việc vận dụng kiến thức, kĩ năng cơ bản để giải quyết vấn đề

- Sử dụng các bài tập có nhiều cách giải để học sinh nhìn nhận và giải quyết vấn đề dưới các góc độ khác nhau

- Sử dụng các bài tập có nhiều khả năng xảy ra

a) Bài tập có cách giải nhanh, thông minh:

Ví dụ 1: Cho 0,06 mol FexOy tác dụng hết với dung dịch HNO3 thu được 0,448 lít khí X (sản ph m khử duy nhất) ở đktc Xác định X

Nhận xét: Với bài tập này HS bình thường có thể giải bằng cách lần lượt xét

các trường hợp xảy ra đ i với FexOy (FeO, Fe3O4, Fe2O3) rồi tính theo phương trình phản ứng để xác định X Với HS thông minh thì có nhận xét rằng tính khử của hợp chất sắt là do Fe2+

trong đó: Fe2+ → Fe3+ + 1e

→ 1 mol FeO hay Fe3O4 đều nhường 1 mol e khi thể hiện tính khử Từ đó dễ dàng giải bài tập trên: S mol e nhường = s mol e nhận = 0,06.1 = 0,06

→ Để hình thành 1 mol X, N5+

nhận 0,06/0,0 = 3 mol e → X là NO

b) Bài tập có nhiều cách giải:

Việc sử dụng các bài tập này có tác dụng rất lớn đến sự phát triển tư duy của

HS Cần chú ý khuyến khích HS không nên bằng lòng với phương pháp sẵn có, th a mãn với cách giải đã tìm ra, mà cần phải tìm tòi những phương pháp khác, để rồi qua đó lựa chọn cách giải hay nhất

Ví dụ 2: Cho 13,4g hỗn hợp Fe, Al, Mg tác dụng hết với một lượng dung dịch HNO3 0,1M (lấy dư 10%) dư thu được 4,48 lít hỗn hợp NO và N2O có tỉ kh i

đ i với hidro bằng 18,5 và dung dịch không chứa mu i amoni Tính thể tích dung dịch HNO3 đã dùng và kh i lượng mu i có trong dung dịch sau phản ứng

Nhận xét: Khi gặp bài toán này nhiều HS lựa chọn cách giải là viết phương

trình hóa học của các phản ứng có thể có xảy ra, sử dụng kĩ năng tính theo phương trình hóa học để lập hệ phương trình đại s Với cách làm này bài toán trở nên phức tạp vì có nhiều phản ứng xảy ra, hệ phương trình đại s lập được có nhiều n và s

n nhiều hơn s phương trình Tuy nhiên, nếu vận dụng các quy luật bảo toàn trong phản ứng oxi hóa - khử có thể giải nhanh chóng bài tập này Xin trình bày cách giải:

c) Bài tập có nhiều tình hu ng xảy ra:

Ví dụ 3: Cho 34g mu i nitrat của kim loại M (hóa trị không đ i) vào một bình kín dung tích 5,6 lít và chứa đầy không khí (4/5 thể tích N2 và 1/5 thể tích O2)

ở điều kiện tiêu chu n Nung bình đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, sau đó đưa về

00

Cthu được 1,6g chất rắn A và hỗn hợp khí B

a Xác định kim loại M, biết rằng nguyên tử kh i của M < 170

b Tính áp suất trong bình sau phản ứng, biết rằng thể tích chất rắn không đáng kể

2.3.1 Lựa chọn cách giải uyết cho dễ hướng dẫn học sinh [14], [16]

Một bài tập hóa học có thể có nhiều cách giải khác nhau Vì vậy, GV cần chọn lọc, cân nhắc c n thận khi lựa chọn phương pháp giải để hướng dẫn HS sao cho phương pháp đó giúp HS giải quyết đúng và nhanh vấn đề mà bài tập yêu cầu

Tuy nhiên, tùy đ i tượng học sinh, tùy nhận thức của giáo viên mà lựa chọn cách giải hợp lí

Ví dụ 1: Để m gam phoi bào sắt (A) ngoài không khí, sau một thời gian biến thành hỗn hợp (B) có kh i lượng 1 gam Cho B tác dụng vừa đủ với 00 ml dung dịch HNO3 thu được , 4 lít khí duy nhất NO (đktc) Tính kh i lượng m của A

Giải:

Đ i với bài tập này HS thường viết tất cả các phương trình hóa học xảy ra, sau đó cân bằng, đặt n, tính toán thì khá phức tạp Vì vậy, GV có thể hướng dẫn

HS nhận định đúng trạng thái đầu và trạng thái cu i của các chất oxi hóa, chất khử

Từ đó, áp dụng định luật bảo toàn electron, cách này ngắn gọn, tránh biện luận dài dòng, lí thú và hiệu quả Nên trình bày theo hai cách:

C CH TH NHẤT:

Các phương trình phản ứng xảy ra trong bài:

- Khi cho Fe tác dụng với O2: