Phát triển tư duy cho học sinh THPT qua việc xây dựng hệ thống BTTNHH có thể giải nhanh bằng phương pháp đường chéo luận văn tốt nghiệp đại học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA HÓA HỌC ----------  ---------- PHAN THỊ NGỌC LAN PHÁT TRIỂN TƯ DUY CHO HỌC SINH THPT QUA VIỆC XÂY DỰNG HỆ THỐNG BTTNHH CÓ THỂ GIẢI NHANH BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG CHÉO Chuyên ngành : Lí luận và phương pháp giảng dạy Hóa học KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Người hướng dẫn : TS. CAO CỰ GIÁC VINH – 2011 2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH -------------------- PHAN THỊ NGỌC LAN PHÁT TRIỂN TƯ DUY CHO HỌC SINH THPT QUA VIỆC XÂY DỰNG HỆ THỐNG BTTNHH CÓ THỂ GIẢI NHANH BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG CHÉO KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC VINH – 2011 Lời cảm ơn Trớc tiên em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Thầy giáo TS. Cao Cự Giác Ngời đã giao đề tài, tận tình hớng dẫn và tạo mọi điều kiện giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện. Em xin chân thành cảm ơn các Thầy giáo, Cô giáo trong khoa Hóa trờng Đại học Vinh và đặc biệt là các Thầy, Cô trong tổ bộ môn PPGD, các thầy cô trong Ban giám hiệu, tổ Hóa và các em học sinh trờng THPT Hơng Sơn đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện để cho em thực hiện đề tài này. Cuối cùng em xin cảm ơn tới tất cả bạn bè và ngời thân đã quan tâm và khích lệ em hoàn thành khóa luận của mình. Vinh, ngày 8 tháng 5 năm 2011 Tác giả Phan Thị Ngọc Lan 3 NHỮNG KÝ HIỆU VIẾT TẮT DÙNG TRONG LUẬN VĂN BTHH Bài tập hóa học BT Bài tập BTTNHH Bài tập trắc nghiệm hóa học dd Dung dịch ĐC Đối chứng đktc Điều kiện tiêu chuẩn GV Giáo viên HS Học sinh THPT Trung học phổ thông TN Thực nghiệm TNSP Thực nghiệm sư phạm 4 MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI . 1 2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU 2 3. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU 2 4. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC 3 5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3 6. ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI 3 Chương I. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. Tư duy và phát triển tư duy cho học sinh trong dạy học hóa học . 4 1.1.1. Tư duy là gì 4 1.1.2. Tầm quan trọng của việc phát triển tư duy 4 1.1.3. Những đặc điểm của tư duy . 5 1.1.4. Những phẩm chất của tư duy . 6 1.1.5. Các thao tác tư duy và phương pháp logic . 7 5 1.2. Bài tập hóa học với việc phát triển tư duy của học sinh 9 1.2.1. Khái niệm BTHH . 9 1.2.2. Tác dụng của BTHH 9 1.2.3. Phân loại BTHH dựa vào mức độ phức tạp của hoạt động tư duy của HS khi tìm kiếm lời giải . 11 1.2.4. Tư duy khoa học tự nhiên và tư duy hoá học . 11 1.2.5. Vấn đề phát triển năng lực tư duy 13 1.2.6. Quan hệ giữa BTHH và việc phát triển tư duy cho HS 13 1.3. Bản chất của việc sử dụng sơ đồ đường chéo 17 Chương II. XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM HÓA HỌC CÓ THỂ GIẢI NHANH BẰNG HƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG CHÉO 2.1. Nguyên tắc của phương pháp đường chéo . 18 2.2. Dấu hiệu của bài toán để sử dụng phương pháp đường chéo . 18 2.3. Phân loại các dạng toán sử dụng phương pháp đương chéo 19 2.3.1. Tính phần trăm hỗn hợp các đồng vị 19 2.3.2. Tính tỉ lệ thành phần của hỗn hợp khí qua tỉ khối 25 6 2.3.3. Tính toán trong pha chế các dung dịch có cùng chất tan . 29 2.3.4. Tính thành phần hỗn hợp muối trong phản ứng giữa đơn bazơ với đa axit . 37 2.3.5. Tính tỉ lệ các chất trong hỗn hợp 2 chất hữu cơ . 42 2.3.6. Tính tỉ lệ các chất trong hỗn hợp 2 chất vô cơ . 52 2.3.7. Tính hàm lượng phần trăm về khối lượng của kim loại trong quặng 57 2.3.8. Áp dụng phương pháp đường chéo cho hỗn hợp nhiều hơn 2 chất . 60 2.3.9. Áp dụng phương pháp đường chéo khi đánh giá khả năng phản ứng của các chất . 62 2.3.10. Phương pháp đường chéo kết hợp với phương pháp quy đổi – trung bình để giải nhanh bài toán hóa học . 64 2.4. Ưu điểm của phương pháp đường chéo trong giải bài tập trắc nghiệm hóa học . 68 2.5. Xây dựng một số dạng bài tập trắc nghiệm hóa học có thể giải nhanh . 69 2.5.1. Cơ sở và nguyên tắc . 69 2.5.2. Một số dạng bài tập trắc nghiệm có thể giải nhanh 7 bằng phương pháp đường chéo 71 Chương III. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1. Mục đích thực nhiệm sư phạm . 80 3.2. Nội dung thực nghiệm sư phạm . 80 3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm . 80 3.4. Kết quả thực nghiệm sư phạm 82 KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC MỞ ĐẦU ---------  --------- 1. Lý do chọn đề tài Nhân loại đang bước vào thế kỷ XXI, thế kỷ của tri thức, kỹ năng kỹ xảo 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, thông minh và sáng tạo để đáp ứng được nhu cầu của xã hội trước sự phát triển vũ bão của khoa học kỹ thuật, công nghệ thông tin. Muốn có được điều này, ngay từ bây giờ nhà trường phổ thông phải trang bị đầy đủ cho học sinh 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 hiện nay cho thấy chất lượng nắm vững kiến thức của học sinh không cao, đặc biệt việc phát huy tính tích cực của học sinh, 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 8 dụng những phương pháp dạy học hiện đại để bồi dưỡng học sinh 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 học sinh bằng nhiều biện pháp khác nhau. Trong đó, bài tập hóa học vừa là nội dung vừa là phương tiện cơ bản để rèn luyện các thao tác tư duy đồng thời giúp học sinh hiểu kiến thức một cách sâu sắc, biết vận dụng kiến thức một cách linh hoạt và có hiệu quả, do đó giải bài tập hóa học với tư cách là một phương pháp dạy học có tác dụng rất tích cực tới việc giáo dục, rèn luyện và phát triển học sinh. Mặt khác cũng là thước đo thực chất sự nắm vững kiến thức. Xu thế đổi mới phương pháp dạy học hiện nay là theo hướng dạy cách học tức là thực hiện sự chuyển dịch từ mô hình dạy học một chiều sang hợp tác hai chiều. Vì thế xu hướng hiện nay của lí luận dạy học là đặc biệt chú trọng đến hoạt động và vai trò của học sinh trong quá trình dạy học, đòi hỏi học sinh phải làm việc tích cực, tự lực. Vì vậy cần nghiên cứu bài tập hóa học trên cơ sở hoạt động tư duy của học sinh, từ đó đề ra các cách giải bài tập có thể có, tìm ra cách giải nhanh nhất, đơn giản nhất và tối ưu nhất, sau đó hướng dẫn học sinh tự lực giải bài tập, thông qua đó mà tư duy của học sinh phát triển. Chính vì vậy mà chúng tôi đã chọn đề tài: “ Phát triển tư duy cho học sinh THPT qua việc xây dựng hệ thống bài tập trắc nghiệm hóa học có thể giải nhanh bằng phương pháp đường chéo”. 2) Mục đích nghiên cứu Xây dựng các dạng bài tập và phương pháp giải bài tập hóa học ngắn gọn, nhanh chóng và chính xác. Xác định những nội dung có tính phương pháp luận và hệ thống bài tập cần khai thác để phát triển năng lực tư duy cho học sinh qua quá trình giải bài tập. 3) Nhiệm vụ nghiên cứu Trong phạm vi luận văn, chúng tôi tập trung nghiên cứu giải quyết những vấn đề sau: 9 - Nghiên cứu hoạt động tư duy của học sinh trong quá trình giải bài tập hóa học. - Xây dựng một hệ thống những biện pháp nhằm phát triển năng lực tư duy hóa học cho học sinh thông qua giải bài tập hóa học. - Thực nghiệm sư phạm để đánh giá hiệu quả của những nội dung mang tính phương pháp luận và hệ thống bài tập đã khai thác để phát triển năng lực tư duy cho học sinh qua quá trình tìm kiếm lời giải. Đối chiếu kết quả thực nghiệm với kết quả điều tra ban đầu, rút ra kết luận và khả năng ứng dụng những nội dung và biện pháp đã nêu ra vào quá trình dạy học hóa học. 4) Giả thiết khoa học Trong quá trình dạy học hóa học, nếu người giáo viên có một hệ thống bài tập và phương pháp giải nhanh đúng đắn sẽ góp phần phát triển năng lực tư duy môn hóa học, gây hứng thú học tập cho học sinh, nâng cao chất lượng hiệu quả dạy học bộ môn ở nhà trường phổ thông. 5) Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu cơ sở lí luận của giảng dạy bài toán hóa học trong nhà trường. - Nghiên cứu tài liệu, giáo trình, sách giáo khoa, sách tham khảo,… có liên quan. - Khảo sát thực tiễn ở trường phổ thông, phương pháp hỗ trợ, thăm dò ý kiến giáo viên,… - Phương pháp điều tra cơ bản, test, dự giờ. - Thực nghiệm sư phạm. - Phương pháp thống kê toán học, xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm. 6) Đóng góp của đề tài Về mặt lý luận: Góp phần làm sáng tỏ vai trò của bài tập hóa học trong việc phát triển tư duy hóa học cho học sinh phổ thông. 10