kỹ năng và thói quen phân tích sâu sắc, đầy đủ và so sánh tinh vi và sự vật hiện tƣợng nên thƣờng phát hiện đƣợc đúng bản chất của vấn đề. Tƣ duy của các em thƣờng đi từ cụ thể đến khái quát rồi trở lại cụ thể. Kiến thức của các em đảm bảo tính chính xác và khái quát cao.
- Đa số học sinh ph phổ thông hiện nay nắm chƣa chính xác các khái niệm và kiến thức hóa học; Tiến trình suy nghĩ thƣờng đi
từ cụ thể đến khái quát hoặc từ cụ thể này đến cụ thể khác. Cho nên khi vận dụng kiến thức để giải bài tập hóa học các em rất dễ bị những yếu tố ngẫu nhiên đánh lừa.
Có thể do một số nguyên nhân:
- Học sinh còn nặng về học thuộc lòng, rập khuôn máy móc, suy nghĩ sâu để hiểu chính xác từng ý trong nọi dung khái niệm, kiến thức ít so sánh giữa các kiến thức khái niệm để phân biệt rõ khái niệm này so với khái niệm khác và nằm chúng trong một thể trọn vẹ, hệ thống.
- Một số giáo viên chƣa chú ý dạy cách học, cách nghĩ cho học sinh. Việc ra bài tập, bài kiểm tra còn nặng về yêu cầu học thuộc bài hơn là yêu cầu phát triển tƣ duy. Thiên về các bài tập cụ thể, ít cho học sinh giải những bài tập khái quát tổng hợp.
Để phát triển đƣợc năng lực tƣ duy chính xác và khái quát cho học sinh cần phải có những biện pháp thích hợp để khắc phục những tồn tại trên. Vấn đề này sẽ đƣợc trình bày cụ thể ở phần sau.
II. Năng lực tư duy linh hoạt sáng tạo
Biểu hiện của tính sáng tạo trong tƣ duy là khả năng thấy đƣợc mối liên hệ giữa các sự vật hiện tƣợng; khả năng tìm ra phƣơng pháp độc lập trong việc giải quyết vấn đề, không rập khuôn theo cái cũ; khả năng biết lựa chọn phƣơng pháp hợp lý nhất và biết diễn đạt suy nghĩ của mình một cách tự nhiên có cơ lý luận.
Tính linh hoạt của tƣ duy đƣợc hình thành và phát triển trên cơ sở của tƣ duy mềm dẻo, đó là khả năng thay đổi tƣ duy cho phù hợp với nhiệm vụ mới ; khả năng tìm thấy nhiều lời giải của một bài tập hay nói cách khác là khả năng tìm thấy nhiều phƣơng pháp khi giải quyết vấn đề đặt ra, khả năng tìm thấy nhƣ thấy trong số những con đƣờng quen biết, con đƣờng ngắn gọn nhất, tối ƣu nhất.
và liên quan đến tính độc lập của tƣ duy
Biểu hiện của tƣ duy độc lập là tự nêu đƣợc vấn đề, tự giải quyết vấn đề và tự kiểm tra những cách giải quyết của mình. Do đó không thỏa mãn với những cái có sẵn, luôn có ý thức và khả năng tìm ra những con đƣờng giải quyết mới, ngay cả đối với những nhiệm vụ quen thuộc. Tƣ duy độc lập gắn liền với óc phê phán. Ngƣời có năng lực tƣ duy độc lập thì đồng thời cũng có đầu óc phê phán đƣợc, không bị đánh lừa bởi các yếu tố ngẫu nhiên.
Trong hoạt động giải bài tập, năng lực tƣ duy linh hoạt sáng tạo thể hiện ở khả năng vận dụng đúng đắn các kiến thức trong những điều kiện khác nhau; Nhanh chóng tìm ra các phƣơng pháp giải cho một bài tập nhìn đồng thời xác định đƣợc phƣơng pháp giải cho một bài tập đồng thời xác định phƣơng pháp tối ƣu; khả năng nhìn thấy dấu hiệu đặc biệt của bài tập để giải quyết có hiệu quả theo phƣơng pháp thông minh nhất.
Với ý nghĩa đó, năng lực tƣ duy linh hoạt sáng tạo của hóc inh có thể bộc lộ rõ khi các em giải quyết các loại bài tập : - nhận biết các chất.
- Điều chế các chất.
- bài toán định lƣợng có nhiều phƣơng pháp giải. - bài toán có tính đặc biệt trong dữ kiện...
Và chúng tôi đã tiến hành điều tra năng lực tƣ duy linh hoạt sáng tạo của học sinh bằng những bài tập thuộc các loại trên
Bài tập 10.
Nhận biết các lọ dung dịch mất nhãn sau: MgCl2, NaOH, NaCl, CuCl2
Phân tích.
1 . Theo cách giải thông thƣờng: (cách 1).
- Dung giấy quì để nhận ra dd NaOH: quì đổi màu xanh.
- Lấy một ít mỗi dung dịch còn lại cho tác dụng với NaOH nếu : có kết tủa trắng thì đó là dd MgCl2, có kết tủa xanh thì đó là dd CuCl2, không có hiện tƣợng gì thì đó là dd NaCl
Sau khi dùng quì nhận đƣợc dung dịch NaOH; nhận ra dung dịch CuCl2 màu xanh, có thể dùng màu ngọn lửa để nhận ra dung dịch NaCl ( có màu vàng của ngọn lửa Na), còn lại là dung dịch MgCl2
2) Cách giải 2: Không dùng thêm hóa chất khác.
a) – Dựa vào màu xanh đặc chƣng của dung dịch muối đồng, nhận ra dung dịch CuCl2
- Dùng CuCl2 làm thuốc thử, cho vào 1 lƣợng nhỏ từng dung dịch còn lại, xuất hiện kết tủa xanh thì đó là dung dịch NaOH
- Nhỏ dung dịch NaOH vào 2 dung dịch MgCl 2 ,NaCl nếu có kết tủa trắng thì đó là dung dịch MgCl 2.
b) Nếu dung dịch CuCl2 quá loãng, màu xanh không rõ, có thể so sánh bằng cách kẻ bảng sau: CuCl2 MgCl 2 NaCl NaOH
CuCl2 - - - xanh
MgCl 2 - - - trắng
NaCl - - - -
NaOH xanh trắng - -
Nhìn vào bản ta thấy:
Lấy 1 ít dung dịch ở 1 lọ làm thuốc thử, nhỏ vào các dung dịch còn lại ( đã lấy ra 1 lƣợng nhỏ) nếu:
- Có một kết tủa xanh thì thuốc thử là CuCl2, ống có kết tủa là NaOH
- Có 1 kết tủa trắng MgCl 2 NaOH
- Không có hiện tƣợng gì thì thuốc thử là NaCl; tiên hành thử tiếp đối với các dung dịch còn lại.
- Có 1 kết tủa xanh, 1 kết tủa trắng thì : thuốc thử là NaOH, ống có kết tủa xanh là CuCl2, ống có kết tủa trắng là MgCl 2.
Nơi điều tra Kết quả 10.ch. toán 9-C.3 Cầu xe Tỉ lệ % Tỉ lệ % Làm đúng theo cách 1 6/8 75 11/18 61,1 2 (a) 2/8 25 0 0 2 (b) 0 0 0 Không làm đƣợc 0 7/18 38,9
Học sinh giỏi( chuyên toán ) có khả năng lĩnh hội nhanh nội dung bài tập, đặc biệt của các dữ kiện do đó phát hiện nhanh những dấu hiệu đặc biệt, dùng nó làm cơ sở để suy nghĩ tìm phƣơng pháp giải; Không thỏa mãm với những cách giải quen thuộc, muốn tìm ra những cách giải mới.
Ở bài tập trên, sau khi xem đầu bài, một số em hỏi :” Có đƣợc dùng thêm hóa chất không?” Tôi hỏi em : đầu bài cho nhƣ thế đã đủ chƣa ? thì em trả lời :” Đầu bài chỉ để giải rồi nhƣng nếu không giới hạn gì thì làm dễ hơn. Ở đây có dung dịch muối đồng, nhận đƣợc ngay, vậy hẳn phải có gì đặc biệt đây.” Và kết quả những em đó đều giải theo hai cách.
Khả năng này chƣa gặp nhiều ở học sinh phổ thông, thậm chí cũng không phải thể hiện ở tất cả các em học sinh chuyên toán - nhƣ kết quả điều tra đã phản ánh.
Bài tập 11:
Cho các chât MnO2, NaCl, NaBr,H2SO4, Mg, H2O và các điều kiện cần thiết khác. Hãy điều chế ra MgCl2 và MgBr2 bằng một phƣơng pháp đơn giản nhất ?
Phân tích:
Từ Mg có thể có nhiều cách để điều chế đƣợc MgCl2
- Cho tác dụng trực tiếp mg với Cl2, HCl, dung dịch clorua của những kim loại hoạt động yếu hơn Mg
- Chuyển gián tiếp qua một hợp chất khác của Mg ( ví dụ : MgO ; MgSO4, …). Tƣơng tự đối với MgBr2 cũng vậy
Với những điều kiện đầu bài cho ta thấy ta thấy có thể điều chế ngay 2 axit HCl và HBr. Từ đó có thế đ/c MgCl2 và MgBr. Các phƣơng pháp khác đều phức tạp hơn. Vậy ta chọn phƣơng pháp sau để đ/c 2 muối MgCl2, MgBr2.
2 NaCl +H2SO4 = Na2SO4 +2 HCl NaBr +H2SO4 = Na2SO4 + 2 HBr 2 HCl + Mg = MgCl2 + H2
Bài tập cho nhiều dữ kiện, có những dữ kiện làm cho học sinh nhớ lại một kiến thức quen, đó là có MnO2, NaCl, H2SO4 học sinh nhớ tới phƣơng pháp điều chế Cl2. Và thế là đi điều chế MgCl2 theo phƣơng pháp 2NaCl + H2SO4 = Na2SO4 + 2HCl MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2 + 2H2O Mg +Cl2 = MgCl2 Lớp 9.C.3 Cầu xe – Tứ lộc - HH Tỉ lệ % Viết đƣợc 1 phƣơng pháp đ/c 10/18 55,6 Đúng phƣơng pháp đơn giản 2/18 11,1
Hình nhƣ tƣ duy của các em bị sàng luộc bởi suy nghĩ các dữ kiện đầu bài phải đƣợc sử dụng, do đó các em không nhìn thấy các giải đơn gian trên. Mặt khác, có thể do thói quen giải quyết vấn đề theo đƣờng mòn. Thấy NaCl, H2SO4, là nghĩ ngay đến điều chế Cl2
Khả năng tìm thấy nhiều cách giải cho một bài tập kiểm tra chỉ có đối với tập lý thuyết mà còn gặp ở nhiều bài tập ???. Khả năng này là biểu hiện của năng lực tƣ duy linh hoạt.
Qua điều tra bằng những bài tập có nhiều con đƣờng đến kết quả, đ/c Nguyễn Thanh Bình đã rút ra nhận xét về khả năng này của học sinh nhƣ sau: “ Học sinh thiếu kỹ năng và kỹ năng tìm thấy nhiều lời giải. Dƣờng nhƣ đã tìm thấy một lời giải thì hầu nhƣ trong tƣ duy của các em đã có sự cắt đứt mọi khả năng chuyển sang phƣơng pháp hoạt động mới. Các em gặp khó khăn lớn khi ??? từ sơ đồ tƣ duy này sang sơ đồ tƣ duy khác” [15 – trang 20 ]
Nhận xét này chúng tôi thấy cũng phù hợp với kết quả điều tra bằng bài tập 6 ( trang 27): chỉ có 4/48(8,3%) giải đƣợc hai phƣơng pháp.Bài tập 10 (trang 32) :2/8 (25%) giải theo hai phƣơng pháp . Và một số bài tập khác nữa. Thí dụ
Bài tập 12: (Đề thi tốt nghiệp năm 1978)
Một hỗn hợp của C2H6 và một hydrocacbon nữa có tỉ khối so với không khí bằng 1. Xác định thành phần định tính và định lƣợng của hỗn hợp này. Biết rằng khi đốt 1 lit hỗn hợp này sinh ra 2 lit CO2
Phân tích: Bài toán có thể giải bằng 2 phƣơng pháp
Phương pháp 1: ( Biện luận hóa học)
Đốt 1 lít hốn hợp cho 2 lit CO2, trong hỗn hợp khí đó có C2H6, vậy hydrocacbon kia phải là C2Hx. Mặt khác, phân tử gam của hỗn hợp khí = 29.
MC2H6 = 30 nên MC2Hx < 30 C2Hx chỉ có thể là C2H4 hoặc C2H2 Ứng dụng : + Với hỗn hợp C2H6 và C2H4 thì thành phần định lƣợng của nó là: C2H6 30 1 29 Mỗi chất chiếm 50% C2H4 28 1 + Ứng với hỗn hợp C2H6 và C2H2 thì thành phần định lƣợng là : C2H6 30 3 29 Thành phần hỗn hợp bao gồm 75% C2H6 , 25% C2H2 C2H2 26 1
Phương pháp 2: ( Biện luận toán học)
Giả sử chất chƣa biết là CxHy phƣơng trình phản ƣng đốt cháy hỗn hợp: C2H6 + O2 2CO2 + 3H2O (1)
CxHy + ( x + ) O2 x CO2 + H2O (2)
Đặt thành phần thể tích ( hay phần tử ) trong hỗn hợp của C2H6 là m; của CxHy là n (m,n >0)
Giải : { n( 2 – x) = 0 n= 0 : Trái với đầu bài, hoặc x=2
Vậy hydrocacbon đó phải là C2Hy. Và phƣơng trình phản ứng (2) viết thành :
C2Hy + (2 + ) O2 2 CO2 + H2O (3)
Hệ phƣơng trình lập đƣợc là : {
Hệ gồm 3 ẩn số nhƣng chỉ có 2 phƣơng trình nên phải biện luận theo y. y chỉ có thể nhận 2 giá trị : y = 2 và y = 4
Với y = 2 m ; n = nghĩa là hỗn hợp gồm 75% C2H6 và 25% C2H2
Với y = 4 m = 1 ; n =1 hỗn hợp gồm 50 % C2H6 ; 50% C2H4
Kết quả sinh viên hóa 4:
Chỉ có 2/20 ( chiếm 4 %) sinh viên tìm thấy 2 nghiệm nhƣng chỉ theo 1 phƣơng pháp.
Bài tập 13:
Hòa tan hoàn toàn 15,4 gam hỗn hợp hai kim loại Mg và Zn trong dung dịch HCl dƣ, thấy thoát ra 0,6g khí H2. Xác định khối lƣợng muối tạo thành.
Phân tích:
Cách 1 : Phƣơng trình phản ứng: Mg + 2 HCl = MgCl2 + H2 (1) Zn + 2 HCl = ZnCl2 + H2 (2)
Gọi số ptg Mg và Zn trong hỗn hợp là x và y ta sẽ có tộng lƣợng H2 thoát ra là (x + y) ptg và x + y =0,3 ptg
Theo bài ra lập đƣợc hệ phƣơng trình
{
Giả sử đƣợc x= 0,1 ; y = 0,2.
Căn cứ vào phƣơng trình (1) và (2) ta có lƣợng muối tạo là: m MgCl2 = x = 0,1 ptg ; mZnCl2 = y = 0,2 ptg.
Khối lƣợng của toàn bộ hỗn hợp muối là
mhỗ hợp= 0,1 95 + 0,2 136 = 36,7 gam
Cách 2 : Khi axit tác dụng với hỗn hợp kim loại, lƣợng H+ bị khử thành H2 còn lại
kết hợp với kim loại tạo thành muối. Toàn bộ khối lƣợng hỗn hợp muối chính là gồm khối lƣợng của hỗn hợp kim loại và lƣợng Clo có trong lƣợng HCl đã phản ứng.
Tổng số ion g = số ion H+ = 2 số ptg H2. Nhƣ vậy trong bài này : = 2 = 0,6 ion g tƣơng ứng với 0,6 35,5 = 21,3 g
Và do đó m hỗn hợp muối = 15,4 + 21,3 = 36,7 gam
So với cách giải 1 cách giải 2 thông minh hơn. Nó thể hiện sự phân tích rất tinh vi trong hoạt động tƣ duy.
Nơi điều tra Kết quả 10 . ch . toán 9 – C.3 Cầu xe Tỉ lệ % Tỉ lệ % Đúng, theo cách 1 12/12 100 10/18 55,6 Đúng, theo cách 2 2/12 16,6 0/18 0 Đúng theo 2 cách 2/12 16,6 0/18 0 Bài tập 14:
Có 2 bình dung tích và khối lƣợng nhƣ nhau, một bình nạp đầy êtan, còn bình kia nạp đầy hỗn hợp gồm hai khí N2 và O2 theo tỉ lệ 1:1 về thể tích. So sánh khối lƣợng của hai bình khí đó ở cùng điều kiện.
Phân tích:
Hỗn hợp N2 và O2 trộn theo tỉ lệ 1:1 về thể tích nên có thể tính phân tử lƣợng trung bình của hỗn hợp.
̅
Nhƣ vậy có thể coi hỗn hợp khí nhƣ là 1 chất khí có phân tử lƣợng 30. ptg C2H6 = 30 Vậy ở cùng điều kiện thì 2 bình khí trên có khối lƣợng bằng nhau.
Phương pháp 2:
Khí sẽ chứa phân tử gam N2 và ptg O2
Khối lƣợng của khí C2H6 là: 30 n (gam)
Khối lƣợng của hỗn hợp khí là : 28 32= 30n
Vậy ở cùng điều kiện thì khối lƣợng 2 bình khí là nhƣ nhau: Nơi điều tra
Kết quả C.3 Lí học C.3 Tiên lãng Tỉ lệ % Tỉ lệ % Giải đúng 1 phƣơng pháp 4/12 33,3 7/20 35 Giải đúng 2 phƣơng pháp 0 0 0 0 Bài tập 15:
Cho 1 gam NaOH vào dung dịch chứa 1 gam H2SO4. Hỏi nhúng vào đó mẩu giấy quì sẽ có hiện tƣợng gì ?
Phân tích:
Bài có thể giải theo phƣơng pháp cụ thể hoặc phƣơng pháp so sánh tắt ngắn gọn, vì đầu bài không yêu cầu tính toán cụ thể lƣợng chất dƣ hay đủ....
Cách 1: Phƣơng trình phản ứng: 2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O }
Nhƣ vậy : 1g NaOH phải tác dụng đƣợc với 1,225g axit H2SO4. Bài cho : dung dịch chứa 1g H2SO4 nên sau phản ứng sẽ còn dƣ NaOH, nhúng giấy quì vào đó sẽ đổi thành màu xanh.
Cách 2 : Lƣợng NaOH phản ứng ít hơn lƣợng H2SO4. Vậy cho 2 lƣợng bằng nhau thì NaOH sẽ dƣ. Và dung dịch phản ứng có tính kiềm, quì tím đổi thành xanh.
Kết quả : Lớp 9- C.3. Cầu xe Tỉ lệ % Làm đúng theo cách 1 6/18 33,3 Làm đúng theo cách 2 1/18 5,7
Làm cả 2 cách 0 0
Bài tập đơn giản nhƣng nó có thể làm bộc lộ khả năng tƣ duy, gọn, diễn đạt ngắn gọn nhƣng chặt chẽ suy nghĩ của mình
Kết quả điều tra nói lên một thực tế: học sinh còn ít có khả năng này:
Giải bài theo phƣơng pháp thông minh (nhƣ cách 2 – bài 13), rất ít gặp ở học sinh phổ thông, ngay cả học sinh giỏi, chủ yếu là giải theo phƣơng pháp chung.
Có thể nêu lên một số nhận xét về năng lực tƣ duy linh hoạt và sáng tạo của học sinh phổ thông nhƣ sau:
- Học sinh giải bài chủ yếu là rập khuôn theo một mẫu sẵn ( phƣơng pháp giải chung cho từng loại bài tập ) nên ít có những phƣơng pháp giải độc đáo, những lời giải ngắn gọn.
- Đa số chƣa chú ý và chƣa có khả năng tìm nhiều phƣơng pháp giải cho một bài tập, mặc