1 Phân loại và giải các bài toán hóa học lớp 8 và lớp 9 theo một phương pháp chung góp phần nâng cao hiệu quả dạy và học môn hóa học trung học cơ sở Classify and solve Grade 8 and 9’s chemistry problems in a general method contributing in improvement of teaching and studying efficiency of chemistry subject in Secondary school NXB H. : ĐHGD, 2012 Số trang 120 tr. + Nguyễn Thị Vân Anh Trường Đại học Giáo dục Luận văn ThS ngành: Lý luận và phương pháp dạy học (bộ môn Hóa học); Mã số: 60 14 10 Người hướng dẫn: PGS.TS Vũ Ngọc Ban Năm bảo vệ: 2012 Abstract: Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc nâng cao chất lượng hiệu quả quá trình dạy và học; nghiên cứu cơ sở lựa chọn và phân loại các bài tập hóa học, ý nghĩa và tác dụng của bài tập hóa học trong việc dạy và học môn hóa học ở trường THCS. Điều tra thực trạng việc sử dụng bài toán hóa học ở trường THCS. Nêu phương pháp chung giải các bài toán hóa học THPT và vận dụng phương pháp chung đó để giải các bài toán hóa học trong chương trình hóa học lớp 8 và lớp 9 giúp nâng cao chất lượng dạy và học môn Hóa học ở cấp THCS. Thực nghiệm sư phạm, đánh giá hiệu quả và tính khả thi của đề tài. Keywords: Phương pháp giảng dạy; Hóa học; Phương pháp giải Content 1. Lý do chọn đề tài Trong dạy học hóa học, một trong những hoạt động chủ yếu để phát triển năng lực nhận thức, tư duy cho HS là việc giải các bài tập hóa học. Đối với HS cấp THCS thì Hóa học là môn học mới vì đến lớp 8 các em mới bắt đầu tiếp cận với môn học này. Vốn kiến thức của các em còn ít ỏi, việc rèn luyện kĩ năng kĩ xảo về hóa học, nhất là việc giải bài toán hóa học gặp nhiều khó khăn. Hiện nay có nhiều sách tham khảo hóa học cho HS lựa chọn, tuy nhiên số câu hỏi và bài toán hóa học nhiều và đa dạng, các tác giả lại đưa ra nhiều cách giải khác nhau làm cho học sinh và ngay cả một số giáo viên cũng cảm thấy lúng túng trong việc lựa chọn, phân loại và nhất là trong việc giải các bài toán hóa học. Các giáo viên cũng như học sinh luôn mong muốn có được những câu hỏi, bài toán tốt với những cách giải dễ dàng, thuận tiện để nâng cao hiệu quả học tập. Do vậy, việc lựa chọn, phân loại bài toán hóa học, và đặc biệt việc có một phương pháp chung giải các bài toán hóa học là thực sự cần thiết và có nghĩa thực tiễn. Gần đây, trong cuốn sách “Phương pháp chung giải các bài toán hóa học trung học phổ thông”, tác giả đã hệ thống hóa và đưa ra một phương pháp chung để giải các bài toán hóa học. 2 Đó là phương pháp dựa vào quan hệ giữa số mol của các chất phản ứng và các công thức biểu thị quan hệ giữa số mol chất với các đại lượng thường gặp như khối lượng, thể tích, nồng độ… của chất. Quan hệ giữa số mol của các chất phản ứng dễ dàng thiết lập được khi học sinh đã viết và cân bằng các phương trình hóa học còn số công thức hóa học cần thiết khi giải bài toán hóa học không nhiều (4 công thức chính), do đó việc giải bài toán hóa học theo phương pháp trên là đơn giản, thuận tiện đối với học sinh. Với mong muốn vận dụng phương pháp chung nêu trên để giải các bài toán hóa học ở cấp THCS, chúng tôi đã lựa chọn đề tài “Phân loại và giải các bài toán hóa học lớp 8 và lớp 9 theo một phương pháp chung góp phần nâng cao hiệu quả dạy và học môn hóa học trung học cơ sở”. 2. Lịch sử nghiên cứu. Cho đến nay, đã có nhiều tác giả nghiên cứu tìm hiểu các phương pháp giải các bài toán hóa học, tuy nhiên việc đưa ra một phương pháp chung để giải các bài toán hóa học ở THCS thì chưa được quan tâm . Trong tài liệu “Phương pháp chung giải các bài toán hóa học THPT”, tác giả đã hệ thống và đưa ra một phương pháp giải các bài toán hóa học đơn giản và dễ sử dụng đối với học sinh. Việc áp dụng phương pháp chung trong việc giải các bài toán hóa học cấp THPT đã được trình bày ở một số luận văn thạc sĩ sư phạm hóa học. Bản luận văn này tiếp tục áp dụng phương pháp chung giải các bài toán hóa học THPT để giải các bài toán hóa học ở cấp trung học cơ sở. 3. Mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài. 3.1. Mục tiêu của đề tài Nghiên cứu cơ sở lựa chọn, phân loại các bài toán hóa học và phương pháp chung để giải các bài toán hóa học, từ đó áp dụng đối với các bài toán hóa học lớp 8 và lớp 9 nhằm nâng cao hiệu quả dạy và học môn hóa học ở THCS. 3.2. Nhiệm vụ của đề tài. - Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc nâng cao chất lượng hiệu quả quá trình dạy và học; nghiên cứu cơ sở lựa chọn và phân loại các bài tập hóa học, ý nghĩa và tác dụng của bài tập hóa học trong việc dạy và học môn hóa học ở trường THCS. - Điều tra thực trạng việc sử dụng bài toán hóa học ở trường THCS. - Nêu phương pháp chung giải các bài toán hóa học THPT và vận dụng phương pháp chung đó để giải các bài toán hóa học trong chương trình hóa học lớp 8 và lớp 9 giúp nâng cao chất lượng dạy và học môn Hóa học ở cấp THCS. - Thực nghiệm sư phạm, đánh giá hiệu quả và tính khả thi của đề tài. 4. Phạm vi nghiên cứu. Những bài toán hóa học thuộc chương trình THCS . 5. Khách thể nghiên cứu và đối tƣợng nghiên cứu. 5.1. Khách thể nghiên cứu. Quá trình dạy học môn hóa học tiến hành ở 2 trường: - Trường THCS Lê Lợi- Quận Hải An - TP Hải Phòng 3 - Trường THCS Ngọc Hải- Quận Đồ Sơn - TP Hải Phòng 5.2. Đối tượng nghiên cứu. - Các bài toán hóa học trong chương trình hóa học cấp THCS. 6. Câu hỏi nghiên cứu. Cơ sở lựa chọn, phân loại các bài tập hóa học là gì? Phương pháp chung giải các bài toán hóa học, THPT là phương pháp nào? Có thể áp dụng phương pháp đó để giải các bài toán hóa học THCS, góp phần nâng cao hiệu quả dạy và học môn Hóa học ở cấp THCS hay không? 7. Giả thuyết nghiên cứu. Lựa chọn, phân loại và sử dụng tốt phương pháp chung giải các bài toán hóa học THPT để giải các bài toán hóa học lớp 8 và lớp 9 sẽ góp phần nâng cao hiệu quả dạy và học môn Hóa học ở trường THCS. 8. Phƣơng pháp nghiên cứu. - Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc nâng cao chất lượng dạy và học môn hóa học THCS ; ý nghĩa, tác dụng của bài tập hóa học; cơ sở lựa chọn và phân loại các bài tập hóa học; Phương pháp chung giải các bài toán hóa học THPT. - Nghiên cứu thực trạng việc sử dụng các bài toán hóa học ở trường THCS thông qua việc lấy phiếu thăm dò ý kiến của giáo viên và học sinh ở một số trường THCS ở thành phố Hải Phòng. - Thực nghiệm sư phạm, dùng phương pháp thống kê để xử lý kết quả thực nghiệm, đánh giá hiệu quả và tính khả thi của đề tài. 9. Đóng góp mới của đề tài. - Đề tài đã tiến hành lựa chọn, phân loại các bài toán hóa học THCS và giải chúng theo một phương pháp chung. Đây là nguồn tư liệu tốt cho giáo viên và học sinh tham khảo, góp phần nâng cao hiệu quả dạy và học môn hóa học, THCS. 10. Cấu trúc của luận văn. Ngoài phần mở đầu, kết luận, khuyến nghị, tài liệu tham khảo và phụ lục, nội dung luận văn được trình bày trong 3 chương: Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài Chương 2: Lựa chọn, phân loại các bài toán hóa học lớp 8, lớp 9 và giải theo phương pháp chung giải các bài toán hóa học, THPT. Chương 3: Thực nghiệm sư phạm CHƢƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. Cơ sở lý luận của việc nâng cao chất lƣợng, hiệu quả quá trình dạy và học môn Hóa học THCS. 1.1.1. Quá trình dạy học 4 Quá trình dạy học nói chung, quá trình dạy học hóa học nói riêng gồm hai hoạt động cơ bản, gắn bó chặt chẽ và thống nhất với nhau là hoạt động dạy và hoạt động học. Hoạt động dạy là toàn bộ hoạt động của thầy trong quá trình dạy học nhằm truyền thụ các kiến thức cho HS, làm cho HS nắm vững kiến thức và kỹ năng, trên cơ sở đó phát triển năng lực nhận thức, tư duy hình thành thế giới quan khoa học cho HS. Hoạt động học là toàn bộ hoạt động của HS nhằm tiếp thu các kiến thức dưới sự tổ chức, điều khiển của thầy nhằm tìm hiểu, khám phá, lĩnh hội kiến thức, để từ đó hình thành quan điểm duy vật biện chứng, đạo đức và nhân cách của HS. 1.1.2. Chất lượng dạy học Chất lượng dạy học có thể hiểu là chất lượng giảng dạy của người dạy và chất lượng học tập của người học, trong đó chất lượng dạy học được biểu hiện tập trung nhất ở chất lượng học tập của người học. 1.1.3. Một số biện pháp đổi mới để nâng cao chất lượng dạy học hóa học ở THCS. Chất lượng, hiệu quả của quá trình dạy học hóa học phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nội dung chương trình đào tạo, hệ thống sách giáo khoa, điều kiện cơ sở vật chất phục vụ quá trình dạy và học, đổi mới phương pháp dạy học, kiểm tra đánh giá.v.v Trong phạm vi bản luận văn này chúng tôi chỉ đề cập đến tầm quan trọng của bài tập hóa học trong giảng dạy môn hóa học, trong đó tập trung vào việc lựa chọn, phân loại và phương pháp giải bài toán hóa học để góp phần nâng cao hiệu quả của việc dạy và học môn hóa học. 1.2. Bài tập hóa học 1.2.1. Ý nghĩa, tác dụng của bài tập hóa học trong quá trình dạy và học môn hóa học THCS. Sử dụng bài tập hóa học trong dạy học là một biện pháp hết sức quan trọng để nâng cao chất lượng dạy học. Bài tập hóa học có ý nghĩa tác dụng to lớn về nhiều mặt: trí dục, giáo dục, phát triển. 1.2.2. Lựa chọn và phân loại bài tập hóa học Để phục vụ tốt cho việc dạy và học môn hóa học môn hóa học cần phải lựa chọn những bài tập bám sát nội dung chương trình, mục tiêu của môn học, những bài tập có nội dung phong phú, nặng về bản chất hóa học, không lắt léo đánh đố về mặt toán học. Bên cạnh những bài tập cơ bản cần có những bài tập tổng hợp sâu sắc, phát triển trí thông minh, sáng tạo, khơi dậy niềm say mê hứng thú học tập của HS. Ngoài những bài tập có hướng dẫn giải cần phải có các bài tự luyện, giúp HS tự học, phát huy tính chủ động, sáng tạo của HS. Sau khi đã lựa chọn được các bài tập thì việc phân loại chúng có ý nghĩa quan trọng. Có nhiều cách phân loại bài tập hoá học dựa theo các tiêu chí khác nhau. Trong luận văn này, chúng tôi lựa chọn cách phân loại bài tập hóa học theo hướng dẫn của Bộ Giáo dục và đào tạo Việt Nam. Cụ thể các bài tập được phân loại theo 4 mức độ nhận thức tư duy: nhận biết, thông hiểu, vận dụng ( vận dụng mức cơ bản) và vận dụng sáng tạo ( vận dụng mức nâng cao). 5 - Nhận biết : Đây là mức độ, yêu cầu thấp nhất của trình độ nhận thức, thể hiện ở chỗ HS chỉ cần nhớ hoặc nhận ra khi được đưa ra hoặc dựa trên những thông tin có tính đặc thù của một khái niệm, một sự vật, một hiện tượng. - Thông hiểu : Là khả năng nắm được, hiểu được ý nghĩa của các khái niệm, sự vật, hiện tượng ; giải thích, chứng minh được ý nghĩa của các khái niệm, sự vật, hiện tượng ; là mức độ cao hơn nhận biết nhưng là mức độ thấp nhất của việc thấu hiểu sự vật, hiện tượng. - Vận dụng: Là khả năng sử dụng các kiến thức đã học vào một hoàn cảnh cụ thể mới: HS phải biết vận dụng kiến thức, biết sử dụng phương pháp, nguyên lí hay ý tưởng để giải quyết một vấn đề nào đó. Đây là mức độ vận dụng cao hơn mức độ thông hiểu trên, yêu cầu áp dụng được các quy tắc, phương pháp, khái niệm, nguyên lí, định lí, công thức để giải quyết một vấn đề trong học tập hoặc của thực tiễn. - Vận dụng sáng tạo: Là khả năng phân tích, đánh giá, tổng hợp, sắp xếp, thiết kế lại thông tin ; khai thác, bổ sung thông tin từ các nguồn tư liệu khác để sáng lập một hình mẫu mới. 1.2.3. Thực trạng việc sử dụng bài toán hóa học ở trường THCS Để tìm hiểu thực tế quá trình dạy và học ở trường THCS, chúng tôi đã tiến hành khảo sát giáo viên và học sinh ở các trường THCS trên địa bàn Quận Hải An và Quận Đồ Sơn dưới hình thức phát phiếu tham khảo ý kiến của GV và phiếu thăm dò ý kiến HS . Kết quả khảo sát cho thấy, việc lựa chọn phân loại các bài toán hóa học và giải chúng theo một phương pháp chung là một yêu cầu cần thiết đối với GV và HS trong quá trình dạy và học môn Hóa học ở THCS. 1.3. Phƣơng pháp chung giải bài toán hóa học THPT Các bài toán hóa học có thể giải dựa vào quan hệ giữa số mol của các chất phản ứng và dựa vào các công thức chuyển đổi giữa số mol chất (n) với khối lượng (m), thể tích (V) , nồng độ (CM , C% ) của chất. 1.3.1. Các công thức cần thiết khi giải bài toán hóa học Để chuyển đổi các đại lượng như khối lượng, , thể tích, nồng độ của chất ra số mol chất, ta sử dụng 4 công thức chính: STT Công thức Số mol chất 1 m = n . M m n M  2 V = n. 22,4 o Vo n 22,4  3 ct M n C V n V.C ct M 6   4 ct dd ct m C% .100% m m .100% V.d   ct dd ct ct 1 C% n .m . M 100% 1 C% .V.d. M 100%   1.3.2. Quan hệ giữa số mol các chất phản ứng Ví dụ 1: Xét phản ứng: aA + bB cC + dD  Gọi số mol các chất A, B, C, D đã tham gia hay hình thành sau phản ứng lần lượt là nA , nB , nC , nD . Ta có hệ thức: A B D C n n n n a b c d  Dựa vào hệ thức này ta có thể xác định được số mol của một chất bất kì khi biết số mol của các chất khác đã tham gia hay hình thành sau phản ứng: A B C D aaa n .n .n .n b c d ;    D A B C d d d n n n n v.v a b c    Ví dụ 2: Xét một dãy biến hóa sau: 2A + 5B C + 3D (1)  3C + E 2G + 4H (2)  2H + 3I 5K + 3M (3)  Giả thiết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Hãy thiết lập quan hệ giữa số mol của các chất bất kì đã tham gia phản ứng, thí dụ giữa nK và nA ? Giải Để thiết lập mối quan hệ giữa nK và nA, ta xuất phát từ chất K và xét mối quan hệ giữa K và A thông qua các chất trung gian H, C. Cụ thể theo các phản ứng (3), (2) và (1) ta có: K H H A C A K A A [...]... và nâng cao Hóa học 8 Nxb Đại học Quốc Gia Hà Nội 8 Nguyễn Cƣơng - Nguyễn Mạnh Dung (2001) Phương pháp dạy học hóa học, Tập 3 Nxb Giáo dục 9 Nguyễn Cƣơng (Chủ biên) - Nguyễn Mạnh Dung – Nguyễn Thị Sửu (2001) Phương pháp dạy học hóa học, Tập 1 Nxb Giáo dục 10 Vũ Cao Đàm (2002) Phương pháp luận nghiên cứu khoa học Nxb Khoa học và kỹ thuật 11 Nguyễn Đình Độ (19 98) Chuyên đề bồi dưỡng Hóa học 8, 9 Nxb Đà... (2010) Phương pháp dạy học hóa học ở trường phổ thông Nxb Đại học sư phạm 22 Nguyễn Thị Bích Phƣơng (2011) Phương pháp giải các bài toán hóa học xác định công thức hợp chất hữu cơ chương trình hóa học trung học phổ thông Luận văn thạc sỹ sư phạm hóa học- Hà Nội 23 Nguyễn Ngọc Quang (1994) Lý luận dạy học hóa học, Tập 1 Nxb Giáo dục Nguyễn Hữu Thạc – Vũ Anh Tuấn (2011) Giải bài tập hóa học 9 Nxb Hà Nội... Bài toán tổng hợp hóa vô cơ 2.2.7 Hóa học hữu cơ ● Hidrocacbon ● Dẫn xuất của hidrocacbon 2.3 Sử dụng hệ thống các bài toán hóa học biên soạn trong dạy học môn hóa học lớp 8 và lớp 9 Các bài toán hóa học chúng tôi đã biên soạn (đã lựa chọn, phân loại và giải theo phương pháp chung) ở trên được sử dụng trong các hoạt động dạy học nhằm: - Hình thành kiến thức mới - Để vận dụng, củng cố kiến thức, kĩ năng... XS 2 S V (%) p SMD Lê Lợi 2 TN 7.5 1 .84 6 1.36 18. 13 0,000125 0 ,80 8 ĐC 6.21 2.51 1. 58 25.44 3 TN 7 .83 1. 38 1.17 14.94 0,000129 0 ,81 ĐC 6.71 1.796 1.34 19.97 Ngọc Hải 2 TN 7.57 2.02 1.42 18. 76 0,00025 0 ,82 9 ĐC 6.26 2.49 1. 58 25.24 3 TN 7.71 1.92 1. 38 17 .89 0,00039 0 ,83 6 ĐC 6.54 2.00 1.41 21.56 3.3.4 Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm Dựa trên các kết quả thực nghiệm sư phạm và thông qua việc xử lý... trình dạy và học môn hóa học THCS - Ý nghĩa của bài tập hóa học, cơ sở lựa chọn và phân loại bài tập hóa học - Thực trạng của việc sử dụng bài toán hóa học ở trường THCS - Phương pháp chung giải các bài toán hóa học THPT Đây là những cơ sở lí luận và thực tiễn định hướng cho chúng tôi nghiên cứu, lựa chọn, phân loại và vận dụng phương pháp chung giải các bài toán hóa học THPT để giải các bài toán hóa học. .. LOẠI CÁC BÀI TOÁN HÓA HỌC LỚP 8, LỚP 9 VÀ GIẢI THEO PHƢƠNG PHÁP CHUNG GIẢI CÁC BÀI TOÁN HÓA HỌC, THPT 2.1 Tổng quan chƣơng trình môn hóa học THCS Chương trình hóa học ở THCS được dạy ở lớp 8: 2 tiết/tuần; lớp 9: 2 tiết/tuần, bao gồm các chương sau: LỚP 8 LỚP 9 Mở đầu Ôn tập đầu năm 1 Chất Nguyên tử Phân tử 1 Các loại hợp chất vô cơ 2 Phản ứng hóa học 2 Kim loại 3 Mol và tính toán hóa học 3 Phi kim Sơ... của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng Kết quả thực nghiệm sư phạm đã khẳng định hệ thống bài toán hóa học lớp 8, lớp 9 đã lựa chọn, phân loại và được giải theo phương pháp chung giải các bài toán hóa học, THPT có ý nghĩa thiết thực và tích cực, góp phần nâng cao hiệu quả dạy và học môn hóa học THCS Việc vận dụng phương pháp chung giải các bài toán hóa học THPT để giải các bài toán hóa học THCS là hoàn... tập hóa học chuyên trung học cơ sở Nxb Đại học Quốc Gia Hà Nội 18 Trần Trung Ninh – Nguyễn Thị Kim Thanh – Vũ Thị Lan – Phạm Ngọc Sơn - Bùi Thị Hạnh (2010) Ôn luyện và kiểm tra hóa học 9 Nxb Thành phố Hồ Chí Minh 19 Lê Đình Nguyên – Hoàng Tấn Bửu – Hà Đình Cẩn 500 bài tập hóa học trung học cơ sở Nxb tổng hợp thành phố Hồ Chí Minh 20 Nguyễn Thị Ngà – Ngô Văn Vụ (2010) Ôn luyện kiến thức Hóa học trung học. .. quá trình dạy và học môn hóa học THCS và việc vận dụng phương pháp chung giải các bài toán hóa học THPT để giải các bài toán hóa học THCS là hoàn toàn khả thi Việc sử dụng phương pháp này giúp các GV có được một phương pháp chung giải các bài toán hóa học để hướng dẫn cho HS, giúp các em HS có được một phương pháp đơn giản, thuận lợi để giải các bài toán hóa học, góp phần nâng cao hiệu quả học tập của... thực nghiệm - Chúng tôi trao đổi với GV về phương pháp chung giải các bài toán hóa học THPT và phương pháp tiến hành dạy các lớp thực nghiệm và lớp đối chứng : + Lớp thực nghiệm : HS được nghiên cứu trước và được hướng dẫn về phương pháp chung giải các bài toán hóa học THPT Sau đó, GV giảng dạy có sử dụng hệ thống bài toán hóa học đã được biên soạn + Lớp đối chứng : GV giảng dạy sử dụng các bài toán hóa . bài toán hóa học để góp phần nâng cao hiệu quả của việc dạy và học môn hóa học. 1.2. Bài tập hóa học 1.2.1. Ý nghĩa, tác dụng của bài tập hóa học trong quá trình dạy và học môn hóa học THCS nâng cao chất lƣợng, hiệu quả quá trình dạy và học môn Hóa học THCS. 1.1.1. Quá trình dạy học 4 Quá trình dạy học nói chung, quá trình dạy học hóa học nói riêng gồm hai hoạt động cơ bản,. lượng dạy học Chất lượng dạy học có thể hiểu là chất lượng giảng dạy của người dạy và chất lượng học tập của người học, trong đó chất lượng dạy học được biểu hiện tập trung nhất ở chất lượng học