Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
3.5. K ết quả thực nghiệm
3.5.2. K ết quả đánh giá về mặt định lượng
Sau khi thống kê và tính toán, tôi thu được kết quả như sau:
Bảng 3.4. Bảng tổng hợp điểm bài kiểm tra Lớp Sỉ
số Điểm xi Điểm
TB
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
TN1 24 0 0 0 0 0 0 0 6 7 8 3 8.33
ĐC1 28 0 0 0 0 0 0 9 10 4 4 1 7.21
TN2 35 0 0 0 0 0 0 5 10 11 6 3 7.71
ĐC2 30 0 0 0 0 1 4 4 11 5 4 1 7.03
Bảng 3.5. Phân phối tần suất bài kiểm tra Điểm xi
Phần trăm HS đạt điểm xi
TN1 ĐC1 TN2 ĐC2
0 0 0 0 0
1 0 0 0 0
2 0 0 0 0
3 0 0 0 0
4 0 0 0 1.90
5 0 0 0 9.47
6 0 26,73 11.03 11.37
7 21 34,66 25.74 36,49
8 28 15,84 32.35 18,96
9 36 17,82 19,85 17,07
10 15 4,95 11.03 4,74
Tổng 100 100 100 100
104
Bảng 3.6. Phân phối tần suất lũy tích của bài kiểm tra Điểm xi
Phần trăm HS đạt điểm xi trở xuống
TN1 ĐC1 TN2 ĐC2
0 0 0 0 0
1 0 0 0 0
2 0 0 0 0
3 0 0 0 0
4 0 0 0 1.90
5 0 0 0 11,37
6 0 26,73 11.03 22,74
7 21 61,39 36.77 59,23
8 49 77,23 69.12 78,19
9 85 95,05 88.97 95,26
10 100 100 100 100
Xét đồ thị các đường tích lũy của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng.
Từ số liệu ở bảng 3.9, chúng tôi tiến hành vẽ đồ thị các đường lũy tích của các lớp TN và ĐC
Hình 3.1. Đồ thị đường lũy tích của lớp TN1 và ĐC1
0 20 40 60 80 100 120
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
TN1 ĐC1
105
Hình 3.2. Đồ thị đường lũy tích của lớp TN2 và ĐC2
Quan sát đồ thị đường tích lũy của các lớp TN và ĐC, chúng tôi nhận thấy đường lũy tích của lớp TN luôn nằm bên phải lớp ĐC. Điều này chứng tỏ lớp TN có kết quả học tập cao hơn lớp ĐC.
Bảng 3.7. Tổng hợp kết quả học tập của các lớp qua bài kiểm tra
Lớp Số HS Khá giỏi (x ≥ 8) Trung bình (5≤x<8) Yếu kém (x<5)
SL % SL % SL %
TN1 24 18 75 6 25 0 0
ĐC1 28 9 32,14 19 67,86 0 0
TN2 35 20 57,14 15 42,86 0 0
ĐC2 30 10 33,33 19 63,34 1 3,33
Từ bảng số liệu, chúng chúng tôi tiến hành vẽ biểu đồ tổng hợp kết quả học tập của các lớp TN và ĐC.
0 20 40 60 80 100 120
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
TN2 ĐC2
106
Hình 3.3. Biểu đồ tổng hợp kết quả học tập của lớp TN1 và lớp ĐC1
Hình 3.4. Biểu đồ tổng hợp kết quả học tập của lớp TN2 và lớp ĐC2
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Yếu kém Trung bình Khá giỏi
TN1 ĐC1
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Yếu kém Trung bình Khá giỏi
TN2 ĐC2
107
Quan sát đồ thị tổng hợp kết quả của các lớp TN và ĐC, chúng tôi nhận thấy tỉ lệ % khá giỏi của lớp TN luôn lớn hơn lớp ĐC, tỉ lệ % HS trung bình yếu kém thấp hơn của lớp ĐC. Điều này chứng tỏ, sau khi sử dụng tài liệu kết quả học tập của các em có nhiều tiến bộ hơn.
Bảng 3.8. Tổng hợp các tham số đặc trưng của bài kiểm tra:
Lớp Sỉ số Điểm TB 𝑥̅
Độ lệch chuẩn S
Hệ số biến thiên V
Sai số tiêu chuẩn m
TN1 24 8.33 2,066 24,81 0,422
ĐC1 28 7.21 5,221 72,41 0,987
TN2 35 7.71 3,045 39,49 0,514
ĐC2 30 7.03 6,719 95,57 1,227
Căn cứ vào số liệu thu được sau khi xử lí thống kê, chúng tôi rút ra một số kết luận như sau :
Điểm trung bình của lớp TN luôn lớn hơn lớp ĐC, như vậy kết quả kiểm tra của lớp TN lớn hơn lớp ĐC.
Hệ số biến thiên VTN < VĐC cho thấy mức độ phân tán quanh điểm trung bình cộng các lớp TN nhỏ hơn lớp ĐC, chứng tỏ trình độ lớp TN đồng đều hơn lớp ĐC.
Kết luận :
Sau khi xây dựng hệ thống lý thuyết và bài tập, chúng tôi đã tiến hành thực nghiệm sư phạm nhưng vì thời gian thực nghiệm gấp rút, số lượng HS và GV tham gia thực nghiệm còn hạn chế nên chưa đủ khẳng định chắc chắn tính hiệu quả của tài liệu như mục đích của đề tài đặt ra. Tuy nhiên với kết quả thực nghiệm ban đầu có thể khẳng định giả thuyết khoa học cũng như mục đích của đề tài là đúng đắn, các HS ở lớp TN đạt kết quả học tập cao hơn, có mức độ phân tán nhỏ hơn so với
108
lớp ĐC. Với những kết quả bước đầu, chúng tôi có thể kết luận tài liệu góp phần nâng cao chất lượng học tập, đáp ứng nhu cầu bồi dưỡng HSG hiện nay.
K ẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận
Tuy gặp không ít khó khăn về việc tìm kiếm, chọn lọc tài liệu tham khảo cũng như trong quá trình thực nghiệm sư phạm, nhưng đối chiếu với mục đích và nhiệm vụ đặt ra, đề tài cũng đã thực hiện được một số nhiệm vụ sau :
1.1. Nghiên cứu một số nội dung làm cơ sở lí luận cho đề tài
- Nghiên cứu lịch sử vấn đề, tìm những khóa luận, luận văn có liên quan đến vấn đề bồi dưỡng học sinh giỏi phần hóa hữu cơ chương trình THPT chuyên.
- Nghiên cứu lí luận về hoạt động tự học.
- Tìm hiểu về việc bồi dưỡng HSG ở các trường THPT chuyên, những khó khăn mà GV và HS gặp phải trong quá trình học tập.
- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết phần phản ứng hóa hữu cơ chương trình THPT chuyên,
1.2. Xây dựng tài liệu
- Tìm hiểu vai trò, tác dụng to lớn của tài liệu lý thuyết và bài tập với việc bồi dưỡng HSG ở các trường THPT chuyên.
- Sưu tầm các giáo trình, tài liệu hóa học hữu cơ và chọn lọc những nội dung hay, quan trọng của từng tài liệu để xây dựng hệ thống lý thuyết phần phản ứng hóa hữu cơ.
- Sưu tầm các bài tập hay, tham khảo đề thi HSG quốc gia, Olympic quốc gia, Olympic quốc tế, phân loại và hệ thống hóa các dạng bài tập phần phản ứng hóa hữu cơ chương trình THPT chuyên.
- Tham khảo cách trình bày của những tài liệu hay và tiến hành biên soạn hệ thống lý thuyết và bài tập phần phản ứng hóa hữu cơ chương trình THPT chuyên dựa trên nội dung đã chuẩn bị.
109
- Tài liệu chủ yếu nghiên cứu các phản ứng hóa hữu cơ đặc trưng như phản ứng thế, phản ứng tách, phản ứng cộng. Mỗi phản ứng đều có những đặc điểm, cơ chế phản ứng và tiến trình lập thể được trình bày cụ thể.
- Bài tập khá phong phú với nhiều dạng bài, gồm bài tập có hướng dẫn cho mỗi loại phản ứng, bài tập tổng hợp và bài tập tự giải cũng như các bài tập có liên quan trong đề thi.
1.3. Thực nghiệm sư phạm để đánh giá kết quả của đề tài
Kết quả thực nghiệm sư phạm cho thấy tài liệu đã đạt được những yêu cầu sau : - Về mặt nội dung và hình thức, tài liệu đã đáp ứng các yêu cầu về mặt nội
dung cũng như hình thức, được GV và HS đánh giá cao.
- Đảm bảo tính khả thi, tài liệu phù hợp với trình độ của phần lớn HSG đang được giảng dạy ở hệ thống các lớp chuyên, trường chuyên trong địa bàn thành phố.
- Về tính hiệu quả của việc sử dụng tài liệu, sau khi sử dụng tài liệu các em thu nhận được nhiều kiến thức và đạt kết quả cao trong học tập, nâng cao khả năng tự học và tinh thần cầu tiến không ngừng nơi các em.
Nhìn chung, khóa luận đã thực hiện được nhiệm vụ mà đề tài đặt ra. Kết quả thực nghiệm cũng phần nào thể hiện hướng đi đúng đắn của đề tài. Tuy nhiên, đề tài cần được chỉnh sửa và bổ sung thêm để nâng cao hiệu quả sử dụng cũng như khắc phục được những thiếu sót đã mắc phải.
2. Kiến nghị
Qua thời gian nghiên cứu thực hiện đề tài, chúng tôi xin đưa một số đề xuất và kiến nghị như sau:
2.1. Đối với chương trình đào tạo của trường ĐHSP
110
Để giúp sinh viên khoa hóa có đầy đủ kiến thức và tự tin hơn khi đứng trên bục giảng, nhất là khi giảng dạy những lớp có đầu vào cao, HS có khả năng tư duy tốt, chúng tôi có một số đề xuất như sau:
- Tăng thời lượng rèn luyện kĩ năng giải bài tập cho sinh viên, cách giảng dạy bồi dưỡng HSG thông qua những tiết học của bộ môn Giáo học pháp.
- Hướng dẫn và rèn luyện cho sinh viên cách soạn giáo án tiết bài tập, tiết dạy bồi dưỡng HSG cũng như phương pháp giảng dạy và cách xử lí tình huống trong những tiết dạy.
- Nên có một giáo trình biên soạn riêng về các nội dung bồi dưỡng HSG chương trình THPT chuyên để sinh viên học tập và nghiên cứu.
- Tổ chức nhiều hơn nữa những buổi gặp gỡ, trao đổi kinh nghiệm với GV phổ thông để sinh viên học hỏi và làm quen với công tác giảng dạy.
- Thường xuyên tổ chức các buổi thảo luận, giải và nghiên cứu các bài tập khó để đưa ra nhiều cách giải, tìm được những cách giải hay cũng như phương pháp truyền đạt.
2.2. Đối với người giáo viên THPT
Bài tập hóa hữu cơ trong chương trình phổ thông rất đa dạng, phong phú đặc biệt là chương trình THPT chuyên mà bài tập trong sách giáo khoa và bài tập lại rất ít. Chính vì thế, trong quá trình bồi dưỡng HSG, GV cần:
- Hình thành cho HS cách nhớ kiến thức một cách có hệ thống, mối liên hệ giữa các bài, các chương để các em có đủ kiến thức vận dụng vào việc giải bài tập.
- Tùy trình độ HS học bồi dưỡng mà GV có thể mở rộng nhiều dạng bài tập khác nhau, đưa ra nhiều bài tập và phương pháp giải.
- Trong giờ bài tập, GV phải hướng dẫn HS nhận dạng bài tập và chọn phương pháp giải phù hợp.
- Dạy cho HS cách tư duy, giải quyết các bài toán trong những đề thi các năm gần nhất, từ đó cho các em vận dụng vào các bài khó hơn mà GV yêu cầu.
111
Vì thời gian nghiên cứu và thực nghiệm còn hạn chế nên khóa luận không thể tránh khỏi những thiếu sót, tôi rất mong nhận được sự góp ý và nhận xét của quý thầy cô và các bạn. Hi vọng khóa luận sẽ là một tài liệu hữu ích, hỗ trợ cho công tác giảng dạy của giáo viên THPT.
112
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Trịnh Văn Biều (2005), Phương pháp thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học, Giáo trình trường ĐHSP TP Hồ Chí Minh.
2. Trịnh Văn Biều (2004), Lý luận dạy học hóa học,Trường ĐHSP TP Hồ Chí Minh.
3. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2006), Tuyển tập đề thi Olympic hóa học 30/4 lần XII. Nhà xuất bản giáo dục.
4. Bộ Giáo dục và Đào tạo, Đề thi học sinh giỏi quốc gia từ năm 1998 đến năm 2008.
5. Nguyễn Thị Ngọc Diệp (2012), Thiết kế Website hỗ trợ việc tự học phần hóa hữu cơ lớp 11 THPT (Ban Nâng Cao),Luận văn thạc sĩ giáo dục học, ĐHSP TP Hồ Chí Minh.
6. Lê Tấn Diện (2009), Nội dung và biện pháp bồi dưỡng HS giỏi hóa học hữu cơ THPT, luận văn thạc sĩ giáo dục học,Trường ĐHSP TP Hồ Chí Minh.
7. Nguyễn Hữu Đĩnh, Đỗ Đình Răng (2003), Hóa học hữu cơ tập 1, NXB Giáo dục.
8. Hội hóa học Việt Nam (1997), Những vấn đề cần bồi dưỡng cho học sinh đội tuyển Olympic hóa học quốc tế.
9. Hội Hóa học Việt Nam (2000), Olympic hóa học Việt Nam và quốc tế tập I, II, III, IV, NXB giáo dục.
10. Nguyễn Kỳ (1995), Phương pháp dạy học tích cực – lấy người học làm trung tâm, NXB Giáo dục.
11. Bùi Văn Mùi, Bùi Văn Ngà, Nguyễn Thị Bích Liên (2000), Giáo dục học đại cương 2, NXB ĐH Cần Thơ.
12. Nguyễn Thị Ngà (2009), Xây dựng và sử dụng tài liệu tự học có hướng dẫn theo modul phần kiến thức cơ sở hóa học chung-chương trình THPT chuyên hóa học góp phần nâng cao năng lực tự học cho học sinh, Luận án tiến sĩ giáo dục học, Đại học Sư phạm Hà Nội.
113
13. Trịnh Lê Hồng Phương (2011), Xây dựng học liệu điện tử hỗ trợ dạy và học phần cấu tạo nguyên tử và hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học – chương trình THPT chuyên,Trường ĐHSP TP Hồ Chí Minh.
14. Nguyễn Thị Trúc Phương (2004), Phân loại và phương pháp giải một số dạng bài tập hóa hữu cơ trong chương trình THPT, khóa luận tốt nghiệp, Trường Đại học Sư Phạm TPHCM
15. Đặng Như Tại, Trần Quốc Sơn (1999), Hóa học hữu cơ, NXB Giáo Dục.
16. Từ Minh Thạnh (2010), Giáo trình Hóa học hữu cơ tập 1, NXB Đại học Sư Phạm.
17. Ngô Thị Thuận (2006), Hóa học hữu cơ phần bài tập, tập 1. NXB Khoa học và Kỹ thuật.
18. Nguyễn Cảnh Toàn (1998), Quá trình dạy – tự học, NXB Giáo dục.
19. Nguyễn Ngọc Bảo Trân (2010), Thiết kế sách giáo khoa điện tử E-book chương “Lý thuyết về phản ứng hóa học” lớp 10 chuyên hóa học, Luận văn thạc sĩ giáo dục học, Trường ĐHSP TP Hồ Chí Minh.
20. Nguyễn Xuân Trường (2006), Sử dụng bài tập trong dạy học hóa học ở trường phổ thông, NXB Đại học Sư Phạm.
21. Viện khoa học giáo dục Việt Nam (1994), Quan niệm và xu thế phát triển phương pháp dạy học trên toàn thế giới, Hà Nội.
22. http://www.bachkim.vn 23. http://www.olympic.vn 24. http://www.ebook.edu.net.vn 25. http://www.hoahoc.org 26. http://www.dayhoahoc.com 27. http://www.hoahocvietnam.com
114
PHỤ LỤC
PHỤ LỤC 1: ĐỀ KIỂM TRA THỰC NGHIỆM Bài 1:
1.1. Dựa vào các hiệu ứng hóa học, hãy cho biết sự định hướng trong các phản ứng thế SE(A) của phenol với tác nhân thế.
1.2. Giải thích sự định hướng tác nhân thế vào nhân benzen khi cho toluen tác dụng với HNO3, xúc tác anhidric axetic.
1.3. Khi cho nitro benzen tác dụng với HNO3 có H2SO4 đặc làm xúc tác, đun nóng. Hãy cho biết có những sản phẩm nào tạo thành? Sản phẩm nào là sản phẩm chính?
Bài 2: Cho phản ứng của 2-brombutan trong KOH / C2H5OH 1.1. Viết công thức cấu tạo của anken thu được.
1.2. Chọn sản phẩm chính, sản phẩm phụ. Giải thích?
1.3. Khi tách HX, hãy cho biết thứ tự ưu tiên tách nguyên tử H trong phân tử ankylhalogenua.
Bài 3: Khi cho clo tác dụng với isopentan có chiếu sáng thu được hỗn hợp các sản phẩm sau: 30% 1-clo-2-metylbutan; 15% 1-clo-3-metylbutan, 33% 2-clo-3- metylbutan và 22% 2-clo-2-metylbutan.
2.3. Viết phương trình phản ứng tạo ra các sản phẩm trên và cơ chế của từng phản ứng. Cho biết sản phẩm nào dễ hình thành hơn, giải thích.
2.4. Tính khả năng phản ứng tương đối của các nguyên tử H ở nguyên tử ancol bậc I, bậc II, bậc III trong các phản ứng trên.
115
PHỤ LỤC 2: HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ KIỂM TRA Bài 1: (3đ)
1.1. Sự định hướng trong phản ứng thế SA(E) của phenol với tác nhân thế.
Các hiệu ứng trong phenol:
OH
- Cặp electron tự do trên nguyên tử O của nhóm O-H gây ra hiệu ứng cộng hưởng +C với vòng benzen, làm cho mật độ electron trên vòng benzen giàu hơn, đặc biệt là vị trí ortho và para, nên phản ứng thế xảy ra dễ dàng và thế vào 2 vị trí trên.
- Khi cho phenol tác dụng với HNO3, xúc tác CH3COOH, chỉ thu được o-nitro phenol và p-nitro phenol.
OH
HNO3 CH3COOH
OH
OH
NO2
NO2
1.2. Sự định hướng của nhóm thế khi cho toluen tác dụng với HNO3
Nhóm –CH3 gây ra hiệu ứng +H đến vòng benzen làm tăng mật độ electron trên vòng benzen tại các vị trí ortho và para, vị trí meta ít electron hơn nên tác nhân thế dễ tấn công vào vòng benzen tại vit trí ortho và para.
1.3. Các sản phẩm tạo thành
116
- Các loại hiệu ứng trong phân tử nitro benzen.
N O
O
- Nhóm –NO2 gây hiệu ứng cộng hưởng -C nên hút electron từ vòng benzen về nhóm –NO2, mật độ electron trên vòng benzen giảm , khả năng tham gia phản ứng thế sẽ khó hơn. Chủ yếu xảy ra ở vị trí meta.
NO2
HNO3 dac H2SO4 dac
NO2
NO2
NO2
NO2 NO2
NO2
(spp)
(spc)
Bài 2: (3đ)
2.1. CTCT của anken là
H3C CH CH2 CH3 Br
KOH
ROH, t0 X + Y + Z
H2C CH CH2 CH3 C C H3C
H
CH3
H
C C
H3C
H
H
CH3
(X) (Y) (Z)
2.1. Sản phẩm chính, sản phẩm phụ:
Sản phẩm chính ưu tiên tạo ra anken có độ bền lớn hơn ( Csp2 ở nối đôi liên kết với nhiều nhóm R đẩy electron). Vậy X là sản phẩm phụ bởi có 1 gốc R ( -C2H5) và kém bền hơn Y, Z ( có 2 nhóm -CH3 ); Z là sản phẩm chính vì
117
dạng trans bền hơn dạng cis do hai nhóm CH3 ở xa nhau nên ổn định hơn (tương tác đẩy electron kém hơn)
2.2. Thứ tự ưu tiên các sản phẩm:
- Sản phẩm tách với nguyên tử H liên kết với C bậc III > bậc II > bậc I.
- Quy tắc Zaixep: Trong phản ứng tách HX, nguyên tử X bị tách cùng nguyên tử H ở cacbon kế cận bậc cao (ít nguyên tử H nhất)
Bài 3: (4đ)
3.1. Các phản ứng trên xảy ra theo cơ chế thế gốc SR
- Phản ứng xảy ra dễ nhất ở nguyên tử cacbon bậc III.
- Để tính khả năng phản ứng tương đối với các nguyên tử cacbon từng bậc cần tính số nguyên tử bị thay thế ở các bậc cacbon đó.
- Sản phẩm dễ hình thành là 2-clo-2-metylbutan.
3.2. Khả năng phản ứng tương đối của các nguyên tử hidro
Đối với cacbon bậc I có hai hợp chất chứa nguyên tử hidro ở cacbon bậc I bị thay thế là chất 1-clo-2-metylbutan và 1-clo-3-metylbutan. Số cacbon bậc I trong mỗi chất là 9 nên khả năng phản ứng tương đối của nguyên tử cacbon bậc I là (30 + 15):9 = 5
Tương tự, đối với cacbon bậc II, số nguyên tử hidro bị thay thế là 2 nên khả năng phản ứng tương đối của nguyên tử cacbon bậc II là 33:2 = 16,5. Nguyên tử hidro ở cacbon bậc III là 1 nên khả năng phản ứng tương đối của nguyên tử cacbon bậc III là 22:1 = 22.
Vậy khả năng phản ứng tương đối của các nguyên tử hidro ở cacbon bậc I, bậc II, bậc III lần lượt là 5 : 16,5 : 22 hay 1 : 3,3 : 4,4. Do đó khả năng phản ứng thế xảy ra sễ nhất ở cacbon bậc III.