Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ở trường trung học cơ sở

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH NGÔ THỊ NGÂN XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC VINH – 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH NGÔ THỊ NGÂN XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ Chuyên ngành: Lí luận và Phương pháp dạy học bộ môn hóa học Mã số: 60.14.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. CAO CỰ GIÁC VINH – 2012 LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập tại Khoa Hóa học, Trường Đại học Vinh, bằng sự nỗ lực của bản thân và sự giúp đỡ tận tình của các thầy, cô giáo và bạn bè, đồng nghiệp, tôi đã hoàn thành luận văn khoa học này. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS. Cao Cự Giác người hướng dẫn khoa học đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn Thầy giáo PGS.TS Lê Văn Năm và TS. Nguyễn Thị Bích Hiền đã dành nhiều thời gian đọc và viết nhận xét cho luận văn. Tôi cũng xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn của mình đến Ban Giám hiệu Trường THCS Nghi Đức đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho tôi yên tâm học tập. Tôi xin chân thành cảm ơn các đồng nghiệp và các em học sinh đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình thực nghiệm sư phạm. Tôi không bao giờ quên được sự động viên, quan tâm của gia đình, bạn bè đã giúp tôi có động lực học tập và hoàn thành luận văn. Một lần nữa, tôi xin chân thành cảm ơn tất cả mọi người đã động viên, giúp đỡ. Vinh, tháng 10 năm 2012 Tác giả Ngô Thị Ngân MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU 1 PHẦN NỘI DUNG………………………………………………… …………… 4 Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học trường Trung học cơ sở……………………………………………… .… … .4 1.1. Một số quan niệm về học sinh giỏi 4 1.2. Những phẩm chất và năng lực tư duy của một học sinh giỏi hoá học .6 1.3. Thực trạng của việc bồi dưỡng học sinh giỏi hoá học ở trường THCS .8 1.4. Phương pháp phát hiện và tổ chức bồi dưỡng học sinh giỏi hoá học 15 Tiểu kết chương 1……………… ……………………………………………… .23 Chương 2: Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập dùng bồi dưỡng HSG THCS………………………………………………………………………………24 2.1. Phân tích cấu trúc chương trình hoá học ở trường THCS………………… 24 2.2. Những vấn đề hóa học quan trọng ở trường THCS………………… ….…27 2.3. Xây dựng hệ thống bài tập hóa học nâng cao ở trường THCS……………… 28 2.3.1. Nguyên tắc xây dựng……………………….…………………………….…28 2.3.2 Các dạng bài tập và sử dụng bài tập trong việc bồi dưỡng HSG hoá học .29 2.3.2.1. Bài tập về hoá học đại cương và vô cơ……………… ……………….29 Dạng 1: Cấu tạo nguyên tử .29 Dạng 2: Bài tập về dung dịch - nồng độ dung dịch .31 Dạng 3: Bài tập viết phương trình hoá học giữa các chất .35 Dạng 4: Bài tập tách, loại - tinh chế các chất .38 Dạng 5: Bài tập điều chế - biến hoá 42 Dạng 6: Bài tập nêu hiện tượng- Giải thích- dự đoán 44 Dạng 7: Nhận biết các chất .48 Dạng 8: Bài toán lập công thức các hợp chất 52 Dạng 9: Bài toán biện luận tìm % khối lượng chất .55 Dạng 10: Bài toán tăng giảm khối lượng .59 Dạng 11: Bài toán về hiệu suất phản ứng .62 Dạng 12: Bài toán xác định hỗn hợp 2 kim loại (hoặc 2 muối) hay axit còn dư… 65 Dạng 13: Bài toán xđ muối tạo thành khi cho SO 2 , CO 2 , P 2 O 5 td với dd kiềm… .72 1 2.3.2.2. Bài tập về hoá học hữu cơ 76 Dạng 1: Viết công thức cấu tạo của các chất 76 Dạng 2: Bài tập hoàn thành sơ đồ phản ứng .78 Dạng 3: Bài tập điều chế các chất .79 Dạng 4: Bài tập tách, tinh chế các chất .80 Dạng 5: Bài tập nhận biết các chất 82 Dạng 6: Giải thích hiện tượng, viết phương trình phản ứng .85 Dạng 7: Bài tập phản ứng cháy của các hợp chất hidrocacbon .86 2.3.3. Hệ thống bài tập tuyển chọn và đề xuất……… …… .,…….……….…90 Tiểu kết chương 2……………………………………….………… .……… .…107 Chương 3: Thực nghiệm sư phạm…………………………………… .………108 3.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm……………………………… .…….…108 3.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm………………………………… … …108 3.3. Chuẩn bị cho thực nghiệm sư phạm………………………………….…… 108 3.4. Quá trình thực nghiệm sư phạm………………………………………… .…109 3.5. Xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm………………………………… …110 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ…………………………… ……… …118 TÀI LIỆU THAM KHẢO………………… …………………………….… .120 PHẦN PHỤ LỤC 2 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT NỘI DUNG VIẾT TẮT Học sinh giỏi HSG Học sinh HS Giáo viên GV Giáo dục GD Phương pháp dạy học PPDH Phương trình hóa học PTHH Trung học cơ sở THCS Xác định xđ Dung dịch dd DANH MỤC CÁC BẢNG, HÌNH VẼ Bảng 3.1. Tổng hợp kết quả kiểm tra lần 1, 2, 3……………………… .……… 109 Bảng 3.2. Bảng phân phối tần số, tần suất, tần suất lũy tích kiểm ta lần 1… .…112 Bảng 3.3. Bảng phân phối tần số, tần suất, tần suất lũy tích kiểm ta lần 2… .…113 Bảng 3.4. Bảng phân phối tần số, tần suất, tần suất lũy tích kiểm ta lần 3…….…114 Bảng 3.5. Bảng phân phối tần số, tần suất, tần suất lũy tích tổng hợp……… .…115 Bảng 3.6. Bảng tổng hợp các thông số đặc trưng………………… ………… .116 Hình 3.1. Đồ thị tần số tích lũy kiểm tra lần 1……………………… .……… .112 Hình 3.2. Đồ thị tần số tích lũy kiểm tra lần 2……………………… .………….113 Hình 3.3. Đồ thị tần số tích lũy kiểm tra lần 3……………………………………114 Hình 3.4. Đồ thị tần số tích lũy tổng hợp kết quả kiểm tra……………….………115 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Trong thời đại hiện nay, thời đại mà nền văn minh trí tuệ với các xu thế đã phát 3 triển vượt bậc như sự phát triển của công nghệ thông tin và truyền thông, kinh tế tri thức, xã hội học tập…Để theo kịp sự phát triển của thế giới Đảng và nhà nước ta đã có những chính sách đầu tư vào con người cụ thể nâng cao chất lượng giáo dục cho thế hệ trẻ, khuyến khích trẻ đến trường, đào tạo nguồn nhân lực có trình độ tay nghề cao phục vụ đất nước nhằm đưa đất nước thoát khỏi tình trạng lạc hậu bước vào giai đoạn công nghiệp hoá, hiện đại hoá với mục tiêu đến năm 2020 Việt Nam sẽ từ một nước nông nghiệp về cơ bản trở thành nước công nghiệp và hội nhập với cộng đồng quốc tế. Để đạt được điều đó, trong nhà trường ngoài các điều kiện cơ sở vật chất phải được đảm bảo thì chương trình đào tạo là yếu tố quyết định. Với môn hoá học chương trình đào tạo đó không kể đến hệ thống lý thuyết và hệ thống bài tập ở khối THCS. Cho phù hợp với sự phát triển và nhu cầu của xã hội, ngành giáo dục có sự thay đổi nội dung chương trình sách giáo khoa, một số kiến thức mới đã đưa vào chương trình hoá học phổ thông. Với tính đặc thù Hóa học là môn khoa học lý thuyết và thực nghiệm khi học sinh phải có trình độ tư duy mới nắm bắt được nên bộ môn hoá học được bắt đầu đưa vào ở lớp 8. Trong các kì thi HSG ở các huyện cũng như các kì thi chọn HSG tỉnh THCS thường có các bài tập liên quan mà nhiều học sinh không xác định được cách giải do chưa nắm vững kiến thức cũng như phương pháp giải bài tập. Đặc biệt trong bồi dưỡng học sinh giỏi, cần có một hệ thống bài tập phù hợp để các em có thể tiếp thu và phát triển năng lực sáng tạo của mình. Bên cạnh đó nguồn tài liệu tham khảo cho học sinh học tập còn thiếu thốn, giáo viên ở các trường hiện nay còn lúng túng khi chọn nội dung, bài tập để bồi dưỡng học sinh giỏi. Xuất phát từ thực tế đó, bản thân tuy chưa có nhiều kinh nghiệm nhưng cùng đã tham gia bồi dưỡng học sinh giỏi THCS, chúng tôi chọn đề tài “Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập bồi dưỡng học sinh giỏi hoá học ở trường THCS ” nhằm tạo điều kiện cho giáo viên, sinh viên và học sinh trung học cơ sở có thêm tư liệu bồi dưỡng, phát triển năng lực của mình. 2. Khách thể và đối tượng nghiên cứu - Khách thể nghiên cứu : Quá trình dạy học hoá học ở trường THCS. - Đối tượng nghiên cứu : Lý luận về bồi dưỡng HS giỏi hoá học THCS và hệ thống 4 bài tập nhằm phát triển tư duy HS trong việc bồi dưỡng HS giỏi hoá học trường THCS. 3. Mục đích nghiên cứu Xây dựng hệ thống bài tập phân hoá hoá học nhằm giúp học sinh ở trường THCS có tài liệu tự học, tự bồi dưỡng, phát triển năng lực tư duy, giáo viên có tư liệu để tham khảo và giảng dạy tốt hơn. 4. Nhiệm vụ của đề tài - Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của việc bồi dưỡng HS giỏi hoá học THCS. Tổng kết cơ sở lý luận của việc phát triển tư duy, các phương pháp và thao tác tư duy trong quá trình dạy và học môn hoá học. - Đề xuất một hệ thống bài tập có thể giúp HS tự học, tự nghiên cứu nhằm phát triển năng lực tư duy của mình. - Đề nghị hướng xây dựng hoàn chỉnh, sử dụng hệ thống bài tập đó nhằm phục vụ việc bồi dưỡng HS giỏi hoá học THCS. - Thực nghiệm sư phạm : sử dụng hệ thống bài tập trong việc bồi dưỡng HS giỏi hoá học THCS ở một số huyện, thị trong tỉnh Nghệ An. 5. Giả thuyết khoa học Phẩm chất, năng lực tư duy hoá học của học sinh chỉ được phát triển trên cơ sở có nội dung, phương pháp bồi dưỡng thích hợp. Tư duy sáng tạo của học sinh sẽ được phát triển khi giáo viên hướng dẫn luôn đổi mới nội dung và phương pháp dạy học. 6. Phương pháp nghiên cứu 6.1. Nghiên cứu lý luận - Nghiên cứu, tổng hợp các vấn đề lý luận có liên quan đến đề tài. Tham khảo các tài liệu về PPDH hoá học, các chuyên đề đổi mới PPDH, các đề tài nhằm phát triển tư duy của học sinh. - Nghiên cứu các tài liệu về bồi dưỡng HS giỏi, các đề thi HS giỏi hoá học THCS ở các tỉnh, thành phố, thị xã. 6.2. Nghiên cứu thực tiễn - Điều tra thực trạng bồi dưỡng HS giỏi hoá học THCS. - Phân tích các đề thi HS giỏi hoá học ở các tỉnh. 5 - Tổng kết kinh nghiệm của bản thân và các giáo viên bồi dưỡng HS giỏi hoá học THCS ở Nghệ An và một số tỉnh bạn. - Đề xuất hệ thống bài tập bồi dưỡng HS giỏi hoá học THCS. - Đề xuất cách sử dụng hệ thống bài tập bồi dưỡng HS giỏi hoá học trường THCS. 6.3. Thực nghiệm sư phạm 7. Những đóng góp của đề tài 7.1. Về mặt lí luận - Đề xuất một số phẩm chất và năng lực tư duy của học sinh giỏi hoá ở bậc THCS. - Trình bày phương pháp phát hiện và tổ chức bồi dưỡng học sinh giỏi. 7.2. Về mặt thực tiễn - Xây dựng được hệ thống bài tập hóa học nâng cao phục vụ yêu cầu bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ở trường THCS. - Giúp cho GV và HS có thêm tư liệu bổ ích trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi ở trường THCS. Chương 1 : CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1. Một số quan niệm về học sinh giỏi 1.1.1. Ở các nước 6