Hệ thống bài tập hóa học rèn luyện trí thông minh cho học sinh THPT
MỤC LỤC
Trí thông minh
- Các nhà tâm lý học có những quan điểm khác nhau và giải thích khác nhau về trí thông minh nhưng đều có chung một nhận định : “Trí thông minh không phải là một năng lực đơn độc, nó là sức mạnh tổng hợp của nhiều loại năng lực”. Nếu người học được tiếp nhận một phương pháp dạy học hiện đại, coi trọng sự phát triển của người học thì thông qua môn hoá học, học sinh được bồi dưỡng, phát triển năng lực tư duy, rèn trí thông minh, dần dần năng lực nhận thức được nâng cao, sự phối hợp các năng lực của bản thân cũng ngày càng linh hoạt, có nghĩa là phát triển được trí thông minh.
Bài tập hoá học
Cụ thể với trẻ em, các nhà tâm lý học đưa ra các tranh ảnh, mô hình, game, chuyện kể sinh động kích thích vào các giác quan, ngôn ngữ, làm cho trẻ có cơ hội rèn luyện khả năng quan sát, nhận xét, chọn lựa,…. Muốn học sinh có tư duy phát triển thì ngay từ đầu phải xây dựng, cung cấp cho các em các công cụ giải toán hoá học cơ bản mà từ đó các em có thể vận dụng trong từng trường hợp cụ thể khác nhau.
Quan hệ giữa bài tập hoá học và việc phát triển tư duy, rèn luyện trí thông minh cho học sinh
Khi dạy học bài mới có thể dùng bài tập để vào bài, để tạo tình huống có vấn đề, để chuyển tiếp từ phần này sang phần kia, để củng cố bài, để hướng dẫn học sinh tự học ở nhà. Một điều quan trọng không thể thiếu là phải làm cho học sinh thấy hứng thú khi giải bài tập, thấy được giá trị của việc giải quyết thành công một vần đề khoa học.
CƠ SỞ THỰC TIỄN
Thứ hai, một số giáo viên còn quá chú trọng đến tính lắt léo toán học nên thường đặt nặng yếu tố này trong bài toán hoá học, buộc học sinh phải vất vả mới có thể giải được và cho rằng như thế là hay chứ chưa khai thác phương pháp giải, kỹ năng giải nhanh, giải một cách thông minh. Thứ ba, nội dung chương trình còn quá nặng nề, thời gian dành cho các giờ lý thuyết đã rất chật vật nên thời gian dành để làm các bài tập rèn luyện năng lực tư duy và trí thông minh còn hạn chế mặc dù đa số giáo viên đều ý thức được vai trò quan trọng của việc rèn luyện tư duy, trí thông minh.
XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HOÁ HỌC NHẰM RÈN LUYỆN TRÍ THÔNG MINH CHO HỌC SINH THPT
NGUYÊN TẮC LỰA CHỌN, XÂY DỰNG BÀI TẬP PHÁT TRIỂN TƯ DUY, RÈN LUYỆN TRÍ THÔNG MINH
Tất cả các vấn đề trên là nền tảng cơ sở cho phép chúng tôi nêu lên sự cần thiết phải thực hiện đề tài nghiên cứu nhằm phục vụ tốt cho thực tế giảng dạy và nâng việc phát triển tư duy lên một bước cao hơn. Bài tập không nên ra theo kiểu chỉ cần tái hiện kiến thức là có thể giải quyết được (nếu có cũng rất ít) mà chủ yếu buộc học sinh phải sử dụng các thao tác tư duy một cách thành thạo mới có thể giải quyết được.
Các dạng bài tập và biện pháp nhằm phát triển năng lực tư duy và rèn luyện trí thông minh cho học sinh thông qua BTHH
- Với mỗi bài toán không vội giải ngay, mà phải xem xét một cách tổng hợp - phân tích - tổng hợp để qua đó thấy được kiến thức cần vận dụng (phương trình phản ứng, tính chất, qui luật, công thức, …). - Xây dựng tiến trình luận giải bằng lập luận chặt chẽ. - Thực hiện đầy đủ từng bước tiến trình đó, mỗi phép tính, mỗi bước giải đều phải có cơ sở lập luận vững chắc. So sánh bài toán này với những bài toán trước đó có gì giống và khác nhau không ?. - Cố gắng tìm ra tính chất đặc biệt của bài toán để tìm ra cách giải tối ưu, độc đáo nhất. - Kiểm tra lại cách giải. Cuối cùng khái quát hóa thành dạng bài toán và phương pháp giải. Phân tích tác dụng của bài tập và từ vấn đề bài toán đưa ra có thể đặt ra những vấn đề tiếp theo yêu cầu HS giải quyết. - Chất lượng của mỗi bài toán cũng rất quan trọng. Để đảm bảo có hiệu quả thì qua mỗi bài, mỗi chương và mỗi học kì, …GV nên tự mình xây dựng cho mình một hệ thống bài tập phù hợp với trình độ của từng lớp, từng đối tượng học sinh. ưu tiên xây dựng những bài tập phát triển thêm kiến thức, bài tập thực nghiệm và bài tập có nhiều cách giải hay để phát huy tối đa năng lực tư duy linh hoạt, sáng tạo cho HS. Chẳng hạn để HS rút ra kết luận khái quát về phản ứng tách nước của rượu GV có thể mở đầu bằng ví dụ sau:. Chia X thành hai phần bằng nhau:. Khử nước hoàn toàn phần 2 ở điều kiện thích hợp chỉ thu được một anken. Cho anken này hấp thụ hết vào bình đựng dung dịch nước brôm, thấy khối lượng bình tăng 12,6 gam. a) Vì khử nước hỗn hợp X chỉ thu được một anken nên X gồm hai ancol no, đơn chức là đồng phân của nhau (cùng số nguyên tử C). Trong ý (c) cũng có hai phương trình phân tử hợp lí:. Tuy nhiên, với HS có năng lực tư duy tốt dễ nhận ra: Bản chất của các phản ứng xảy ra trong dung dịch là phương trình ion thu gọn, phương trình phân tử chỉ là cách ghép ngẫu nhiên các ion trái dấu với nhau để tạo thành phân tử sao cho hợp lí mà thôi. Vì vậy, tốt nhất là viết các phản ứng trên dưới dạng phương trình ion thu gọn và dùng phương pháp ion - electron để cân bằng. * Chú ý ra bài tập nhỏ yêu cầu HS áp dụng vào hoàn cảnh mới:. BTHH ra cho HS không phải bao giờ cũng điển hình, phức tạp với mục đích hoàn thiện kĩ năng, mà có thể chỉ ra những bài tập nhỏ yêu cầu HS độc lập suy nghĩ vận dụng vào hoàn cảnh mới. Cho A tác dụng với dung dịch KMnO4 dư đã được axit hóa bằng H2SO4. loãng thì thu được khí B. Đến đây nhiều HS tính ngay được V khí Cl2. Như vậy, ở đây HS không phân biệt được dấu hiệu bản chất và dấu hiệu không bản chất, cho rằng Fe3+ chỉ thể hiện tính oxi hóa nên không phản ứng với KMnO4, mà quên đi chính Cl− đóng vai trò là chất khử ! Nếu thiếu tư duy độc lập, không nắm vững bản chất của các phản ứng xảy ra trong dung dịch là sự tương tác giữa các ion đối kháng thì chắc chắn sẽ giải sai bài toán. Thật ra, có HS nhanh trí hơn, áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố có thể tính ngay nCl2 = 1/2 nHCl. Việc yêu cầu HS tự xây dựng câu hỏi và bài toán là một vấn đề khó, hiện nay chưa ai làm, vì rằng HS làm toán còn chưa xong huống chi xây dựng bài toán, nhưng không phải mọi HS đều không làm được, cứ xem đây là một dạng bài tập rất nhỏ, bước đầu dành cho HS khá trở lên. Đây là một công việc đòi hỏi năng lực độc lập rất cao và phần nào mang tính sáng tạo. Để làm được điều này đòi hỏi HS phải nắm vững kiến thức cơ bản, để khẳng định bài toán được xây dựng đúng thì phải có óc xem xét và biết phê phán. Có thể giúp HS nâng cao năng lực học tập, bằng cách tiến hành từng bước để tập dượt từ dễ đến khó. * Hoàn thiện phương pháp giải toán:. Hoàn thiện ở đây không có nghĩa là kết thúc, mà mang tính chất khái quát các dạng toán, các dạng phương pháp giải sao cho có tính hệ thống và tốt hơn. Ví dụ: Để giúp HS rút ra kết luận khái quát về ảnh hưởng của môi trường đến tính chất của ion NO−3. Giá trị của V là. Thể tích khí thoát ra ở đktc là. Bất cứ hình thức nào có thể được, GV cần kiểm tra và đánh giá đúng mức suy nghĩ và hành động độc lập của HS. Kiểm tra bài tập về nhà là hình thức kiểm tra quan trọng nhất để phát triển kĩ năng độc lập của HS. Kiểm tra không phải là hình thức mà phải có mục đích để phát hiện điều gì đó ? Nhìn thấy gì qua suy nghĩ và hoạt động độc lập của HS để có biện pháp khắc phục kịp thời và khích lệ đúng mức. Phải thấy được HS hoàn thành bài tập như thế nào, những khó khăn và sai sót, nhầm lẫn mắc phải, cách. giải lập luận có chặt chẽ không để kịp thời uốn nắn sửa chữa. Phải kiểm tra cả cách suy nghĩ, bằng cách tiếp cận, cá nhân hóa lóc nào có thể được, kể cả trong hay ngoài giờ học. Nếu được tiếp cận cá nhân không chỉ GV nắm được cách suy nghĩ của HS mà ngược lại là nguồn động viên lớn trong suy nghĩ và hành động độc lập của HS. Rèn năng lực tư duy linh hoạt, sáng tạo. Điều kiện để có tư duy linh hoạt, sáng tạo. α ) 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). β) 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. γ ) ý chí: - Phải rèn lòng say mê học tập, ham muốn hiểu biết, biến thành nhu cầu và nguồn vui của cuộc sống.
Sử dụng phương pháp bảo toàn electron
Đừng xem thường những vấn đề, bài toán đơn giản, đừng bao giờ nghĩ rằng chẳng còn gì để cải tiến, sáng tạo nữa!. - 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.
Các phản ứng có thể có
Nhận xét: Trong bài toán trên các bạn không cần phải băn khoăn là tạo thành hai oxit sắt (hỗn hợp A) gồm những oxit nào và cũng không cần phải cân bằng 11 phương trình như trên mà chỉ cần quan tâm tới trạng thái đầu và trạng thái cuối của các chất oxi hóa và chất khử rồi áp dụng luật bảo toàn electron để tính lược bớt được các giai đoạn trung gian ta sẽ tính nhẩm nhanh được bài toán. Vì vậy khi giảng dạy, để phát triển tư duy sáng tạo và rèn luyện trí thông minh cho HS người giáo viên cần cho HS thấy được, tính ưu việt của phương pháp bảo toàn electron trong phản ứng oxi - hóa khử, đặc biệt là đối với những bài toán rất khó tính theo phương trình phản ứng.
Sử dụng phương pháp ion - electron
Nhận xét: Điểm nhằm phát triển tư duy, óc thông minh, sáng tạo cho HS qua bài toán trên là phải biết lựa chọn phương pháp phương trình ion thu gọn để giải, vì nếu giải bằng phương trình phân tử thì nhiều HS sẽ cho rằng H2SO4 loãng không phản ứng với Cu, chỉ có HNO3. Với HS bình thường, thậm trí cả HS khá, giỏi thì bài toán trên là bài toán "khó" bởi nếu viết hai phương trình FeS và CuS tác dụng với dung dịch HNO3 rồi cân bằng thì vừa mất thời gian mà chưa nhận ra điều gì cả, vì số mol NO chưa biết.
Sử dụng phương pháp bảo toàn khối lượng
Vì vậy trong quá trình giảng dạy, người giáo viên cần phải cho HS thấy được tính ưu việt của phương pháp này, từ đó góp phần phát triển năng lực tư duy sáng tạo và rèn luyện trí thông minh cho HS. Như vậy chất rắn A có thể gồm 3 chất Fe, FeO, Fe3O4 hoặc ít hơn, điều đó không quan trọng và việc cân bằng các phương trình trên cũng không cần thiết, quan trọng là số mol CO phản ứng bao giờ cũng bằng số mol CO2 tạo thành.
Phương pháp sử dụng giá trị trung bình
Vì vậy khi giảng dạy, đòi hỏi người giáo viên phải cho học sinh nắm vững bản chất của phương pháp, từ đó suy nghĩ, tìm tòi, vận dụng sáng tạo vào mỗi dạng bài tập cụ thể. Ví dụ 1: Hòa tan hoàn toàn 2,84 gam hỗn hợp hai muối cacbonat của hai kim loại phân nhóm IIA và thuộc hai chu kỳ liên tiếp trong bảng tuần hoàn bằng dung dịch HCl ta thu được dung dịch X và 672 ml CO2 (ở đktc).
Theo phương pháp KLPTTB
Xác định CTPT của rượu B, biết rằng B và C có cùng số nguyên tử cacbon và số mol ancol A bằng 5 3 tổng số mol của ancol B và C, MB > MC. Do vậy trong quá trình giảng dạy, người giáo viên 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.
Phương pháp tăng giảm khối lượng
Do hai hiđrocacbon mạch hở phản ứng hoàn toàn với dung dịch Br2 nên chúng đều là hiđrocacbon không no. Vậy hai hiđrocacbon đó là C2H2 và C4H8. Ví dụ 10: Tách nước hoàn toàn từ hỗn hợp X gồm 2 ancol A và B ta được hỗn hợp Y gồm các olefin. Khi đốt cháy hoàn toàn Y thì tổng khối lượng H2O và CO2 tạo ra là. Hướng dẫn giải. Đặt CTTB của hai ancol A, B là C Hn 2n 1+OH ta có các phương trình phản ứng sau:. - Khi đốt cháy X và đốt cháy Y cùng cho số mol CO2 như nhau. Vậy đốt cháy Y cho tổng. 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 giáo viên 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 và rèn trí thông minh cho HS. mol) và dựa vào khối lượng thay đổi ta dễ dàng tính được số mol chất đã tham gia phản ứng hoặc ngược lại. (Đáp án C) Ví dụ 2: Nhúng thanh kim loại M hoá trị 2 vào dung dịch CuSO4, sau một thời gian lấy thanh kim loại ra.
THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1. MỤC ĐÍCH THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
- NỘI DUNG VÀ TIẾN TRÌNH THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 1. Nội dung thực nghiệm sư phạm
Giáo viên thực nghiệm dạy các lớp đối chứng theo chuẩn kiến thức và kỹ năng, còn dạy các lớp thực nghiệm bằng hệ thống bài tập được sắp xếp theo trình tự rèn các thao tác tư duy và theo phương pháp giải nhanh bài tập hoá học. Sau khi giảng dạy xong hệ thống bài tập đã đề ra, học sinh được củng cố kiến thức cẩn thận, bao quát, sau đó chính thức làm hai đề thực nghiệm, mỗi đề gồm 50 câu hỏi trắc nghiệm, thời gian làm bài 90 phút.
