Luận văn Thiết kế hệ thống bài toán hóa học nhiều cách giải nhằm phát triển tư duy và nâng cao hiệu quả dạy học ở trường trung học phổ thông

9) Điểm xi Số HS đạt điểm xi %HS đạt điểm xi %HS đạt điểm xị trở xuống ĐC TN ĐC TN ĐC TN 0 0 0 0,00 0,00 0,00 0,00 1 2 0 2,56 0,00 2,56 0,00 2 12 4 15,38 5,26 17,95 5,26 3 11 2 14,10 2,63 32,05 7,89 4 12 7 15,38 9,21 47,44 17,11 5 8 11 10,26 14,47 57,69 31,58 6 7 12 8,97 15,79 66,67 47,37 7 16 13 20,51 17,11 87,18 64,47 8 5 11 6,41 14,47 93,59 78,95 9 3 10 3,85 13,16 97,44 92,11 10 2 6 2,56 7,89 100,00 100,00 Σ nĐC = 78 nTN = 76 100,0 100 0 20 40 60 80 100 120 0 2 4 6 8 10 ĐC TN Hình 3.4. Đồ thị đường lũy tích kết quả thực nghiệm (khối 11 – năm học 2008 – 2009) Bảng 3.11. Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích (khối 11, năm học 2009 -2010 ) Điểm xi Số HS đạt điểm xi %HS đạt điểm xi %HS đạt điểm xị trở xuống ĐC TN ĐC TN ĐC TN 0 1 0 1,19 0,00 1,19 0,00 1 2 1 2,38 1,16 3,57 1,16 2 8 2 9,52 2,33 13,10 3,49 3 6 4 7,14 4,65 20,24 8,14 4 13 5 15,48 5,81 35,71 13,95 5 15 14 17,86 16,28 53,57 30,23 6 9 14 10,71 16,28 64,29 46,51 7 11 15 13,10 17,44 77,38 63,95 8 9 14 10,71 16,28 88,10 80,23 9 6 6 7,14 6,98 95,24 87,21 10 4 11 4,76 12,79 100,00 100,00 Σ nĐC = 84 nTN =86 100,0 100 ωi (%) Điểm xi 0 20 40 60 80 100 120 0 2 4 6 8 10 ĐC TN Hình 3.5. Đồ thị đường lũy tích kết quả thực nghiệm (khối 11 – năm học 2009 – 2010 Bảng 3.12. Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích (khối 12 – năm học 2008 - 2009) Điểm xi Số HS đạt điểm xi %HS đạt điểm xi %HS đạt điểm xị trở xuống ĐC TN ĐC TN ĐC TN 0 0 0 0,00 0,00 0,00 0,00 1 1 0 0,89 0,00 0,89 0,00 2 2 0 1,79 0,00 2,68 0,00 3 12 0 10,71 0,00 13,39 0,00 4 20 7 17,86 6,54 31,25 6,54 5 23 15 20,54 14,02 51,79 20,56 6 14 14 12,50 13,08 64,29 33,64 7 14 16 12,50 14,95 76,79 48,60 8 9 17 8,04 15,89 84,82 64,49 9 9 14 8,04 13,08 92,86 77,57 10 8 24 7,14 22,43 100,00 100,00 Σ nĐC = 112 nTN = 107 100,0 100 ωi (%) Điểm xi 0 20 40 60 80 100 120 0 2 4 6 8 10 ĐC TN Hình 3.6. Đồ thị đường lũy tích kết quả thực nghiệm (khối 12 – năm học 2008 -2009) Bảng 3.13. Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích (khối 12 – năm học 2009- 2010) Điểm xi Số HS đạt điểm xi %HS đạt điểm xi %HS đạt điểm xị trở xuống ĐC TN ĐC TN ĐC TN 0 6 0 4,35 0,00 4,35 0,00 1 2 1 1,45 0,76 5,80 0,76 2 19 1 13,77 0,76 19,57 1,52 3 12 5 8,70 3,79 28,26 5,30 4 11 5 7,97 3,79 36,23 9,09 5 19 15 13,77 11,36 50,00 20,45 6 20 20 14,49 15,15 64,49 35,61 7 13 15 9,42 11,36 73,91 46,97 8 13 25 9,42 18,94 83,33 65,91 9 16 27 11,59 20,45 94,93 86,36 10 7 18 5,07 13,64 100,00 100,00 Σ nĐC = 138 nTN = 132 100,0 100 ωi (%) Điểm xi 0 20 40 60 80 100 120 0 2 4 6 8 10 ĐC TN Hình 3.7. Đồ thị đường lũy tích kết quả thực nghiệm (khối 12 – năm học 2009 - 2010) Bảng 3.14. Tổng hợp kết quả TNSP của năm học 2008- 2009 Khối Phương án Số HS Điểm Xi Điểm TB 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ĐC 78 0 2 12 11 12 8 7 16 5 3 2 4,97 TN 76 0 0 4 2 7 11 12 13 11 10 6 6,55 12 ĐC 112 0 1 2 12 20 23 14 14 9 9 8 5,813 TN 107 0 0 0 0 7 15 14 16 17 14 24 7,486 Bảng 3.15. Tổng hợp kết quả TNSP của năm học 2009 - 2010 Khối Phương án Số HS Điểm Xi Điểm TB 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ĐC 84 1 2 8 6 13 15 9 11 9 6 4 5,48 TN 86 0 1 2 4 5 14 14 15 14 6 11 6,65 12 ĐC 112 6 2 19 12 11 19 20 13 13 16 7 5,39 TN 107 0 1 1 5 5 15 20 15 25 27 18 7,28 Bảng 3.16. Tổng hợp các tham số đặc trưng của kết quả thực nghiệm năm 2008 - 2009 Khối x m± S V(%) ĐC TN ĐC TN ĐC TN 11 4,970± 0,260 6,550±0,245 2,30 2,132 46,278 32,550 12 5,813± 0,210 7,486± 0,184 2,170 1,944 37,33 25,968 ωi (%) Điểm xi Bảng 3.17. Tổng hợp các tham số đặc trưng kết quả thực nghiệm năm 2009 - 2010 Khối x m± S V(%) ĐC TN ĐC TN ĐC TN 11 5,476± 0,262 6,650± 0,231 2,397 2,146 43,773 32,271 12 5,390± 0,231 7,280± 0,178 2,716 2,050 50,390 28,159 3.5. Phân tích kết quả 3.5.1. Phân tích định lượng Qua phân tích kết quả thực nghiệm ở 3 khối 10, 11, 12 trong 2 năm học 2008 -2009 và năm học 2009 – 2010, chúng tôi rút ra được một số kết luận sau: - Tỷ lệ % học sinh kém ở các lớp thực nghiệm luôn thấp hơn so với các lớp đối chứng và ngược lại, tỷ lệ % học sinh khá, giỏi, trung bình của lớp thực nghiệm cao hơn lớp đối chứng - Đồ thị các đường luỹ tích của lớp thực nghiệm nằm bên phải và phía dưới đồ thị các đường luỹ tích của lớp đối chứng - Trung bình cộng điểm của lớp thực nghiệm cao hơn lớp đối chứng. - Hệ số biến thiên V của khối TN bao giờ cũng nhỏ hơn khối lớp ĐC, chứng tỏ độ phân tán quanh giá trị trung bình cộng của khối lớp TN nhỏ hơn, tức là chất lượng khối lớp TN đồng đều hơn khối lớp đối chứng. - Dùng phép thử Student: + Đối với bài kiểm tra các khối: • Khối 10: n = 175 t1 = (6,650 – 5,520). 2 2 175 (2,090) + (2,160) = 4,974 Trong bảng phân phối Student, lấy α = 0,05 với k = 175.2 – 2 = 348→ tk, α = 1,967 Như vậy, t1 > tk, α nên sự khác nhau giữa X TN và X ĐC là có ý nghĩa • Khối 11: n = 162 t2 = (6,605 – 5,234). 2 2 162 (2,360) + (2,133) = 5,486 Trong bảng phân phối Student, lấy α = 0,05 với k = 175.2 – 2 = 348→ tk, α = 1,967 Như vậy, t2 > tk, α nên sự khác nhau giữa X TN và X ĐC là có ý nghĩa • Khối 12: n = 206 t3 = (7,388 – 5,53). 2 2 206 (2,458) + (1,980) = 8,449 Trong bảng phân phối Student, lấy α = 0,05 với k = 206.2 – 2 = 410→ tk, α = 1,966 Như vậy, t3 > tk, α nên sự khác nhau giữa X TN và X ĐC là có ý nghĩa + Đối với bài kiểm tra ở các năm 2008 – 2009 và 2009-2010 Năm học Khối 2008 -2009 2009 – 2010 11 n = 76 t4 = 4,392 Trong bảng phân phối Student, lấy α = 0,05 với k = 76.2 – 2 = 150→ t k, α = 1,976 Như vậy, t4 > tk, α nên sự khác nhau giữa X TN và X ĐC là có ý nghĩa. n = 86 t5 = 3,384 Trong bảng phân phối Student, lấy α = 0,05 với k = 86.2 – 2 = 170→ tk, α = 1,974 Như vậy, t 5 > tk, α nên sự khác nhau giữa X TN và X ĐC là có ý nghĩa. 12 n = 112 t6 = 6,077 Trong bảng phân phối Student, lấy α = 0,05 với k = 112.2 – 2 = 222→ t k, α = 1,971 Như vậy, t1 > tk, α nên sự khác nhau giữa X TN và X ĐC là có ý nghĩa. n = 132 t7 = 6,381 Trong bảng phân phối Student, lấy α = 0,05 với k = 132.2 – 2 = 262→ t k, α = 1,969 Như vậy, t 7 > tk, α nên sự khác nhau giữa X TN và X ĐC là có ý nghĩa. 3.5.2. Phân tích định tính Trong quá trình làm thực nghiệm, chúng tôi đã thu thập ý kiến của giáo viên và học sinh về việc sử dụng bài toán nhiều cách giải trong quá trình phát triển tư duy cho học sinh. Cụ thể như sau: 3.5.2.1. Ý kiến của giáo viên về việc sử dụng bài toán có nhiều cách giải Trong quá trình làm thực nghiệm 2 năm 2008 – 2009 và 2009 – 2010, chúng tôi trao đổi với các giáo viên làm thực nghiệm về các vấn đề sau: - Đối tượng học sinh tiếp thu tốt dạng bài toán hóa học nhiều cách giải. - Mức độ hứng thú của học sinh và giáo viên qua việc sử dụng bài toán hóa học như 1 phương pháp để rèn tư duy. - Khó khăn gặp phải trong quá trình làm thực nghiệm. Khi được nhờ thực nghiệm tất cả giáo viên thực nghiệm đều phấn khởi với phương pháp sử dụng bài toán nhiều cách giải để rèn luyện tư duy cho học sinh. Thầy giáo Nguyễn Văn Hồng Lĩnh giáo viên trường THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm tâm sự: “dùng bài toán nhiều cách giải là cách tốt để rèn tư duy cho học sinh, và sử dụng bài toán nhiều cách giải sẽ có kết quả tốt và nh anh với những em có học lực khá – giỏi; những em có học lực TB – Yếu thì phải có thời gian rèn luyện lâu hơn”; thầy giáo Phan Văn Cao cho biết các em ở lớp khá giỏi rất thích thú với việc được giải bằng nhiều cách và tiết học sôi động hẳn lên. Qua trao đổ i với giáo viên chúng tôi nhận thấy rằng việc sử dụng bài toán nhiều cách giải là một biện pháp tốt để rèn tư duy cho học sinh. Tuy nhiên người thầy giáo cần phải kiên trì và cần mẫn trong công tác giảng dạy của mình. Học sinh trước giờ đi theo lối mòn tư duy cũ là gặp bài toán hóa học là viết phương trình hóa học và giải, vì vậy để thay đổi tư duy cho học sinh bằng bài toán hóa học nhiều cách giải là một việc làm không phải đơn giản trong thời gian ngắn. Với những học sinh khá giỏi, trình độ tư duy ở mức tương đối thì việc tiếp thu phương pháp mới dễ dàng hơn các học sinh yếu và trung bình. 3.5.2.2. Ý kiến của giáo viên về các biện pháp sử dụng BTHH nhiều cách giải để phát triển tư duy Để sử dụng bài toán nhiều cách giải một cách hiệu quả trong quá trình dạy học. Chúng tôi đã điều tra 66 giáo viên về mức độ sử dụng các biện pháp đã đề xuất, thu được kết quả như sau: Bảng 3.18. Kết quả điều tra GV Biện pháp Không sử dụng Không thường xuyên Thường xuyên Rất thường xuyên - GV hướng dẫn cho HS các BTHH theo nhiều cách. 24 36,36% 34 51,51% 8 12,12% - Học sinh chọn lựa, đề xuất các cách giải cho một bài toán hóa học. 15 22,72% 43 65,15% 8 12,12% - Các nhóm thảo luận đưa ra cách giải tối ưu cho bài toán. 37 56,06% 26 39,4% 3 4,54% - Cho học sinh tự chọn cách giải 12 50 4 nhanh bài toán 18,18% 75,76% 6,06% - Các nhóm thảo luận đưa ra các cách giải cho bài toán. 40 60,6% 24 36,36% 2 3,03% - Cho từng nhóm học sinh làm báo cáo về các bài toán nhiều cách giải theo chương mục. 19 28,78% 32 48,48% 14 21,21% 1 1,51% - Cho HS sưu tầm các bài toán hóa học nhiều cách giải. 15 22,72% 34 51,51% 16 24,24% 1 1,51% Kết quả điều tra trên cho chúng ta thấy rằng, hầu như giáo viên đều sử dụng các biện pháp đã nêu trên trong quá trình dạy học sinh bài toán hóa học nhiều cách giải. 3.5.2.3. Ý kiến của học sinh về tác dụng của bài toán có nhiều cách giải Để đánh giá tác dụng của bài toán hóa học nhiều cách giải mà học sinh đã rèn luyện trong qua trình làm thực nghiệm, chúng tôi đã điều tra 124 học sinh lớp 11 đã được làm thực nghiệm của Trường THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm. Kết quả thu được như sau: Bảng 3.19. Ý kiến của học sinh về tác dụng của bài toán có nhiều cách giải Tác dụng của bài toán hóa học nhiều cách giải Mức độ 1 2 3 4 5 1. Làm tăng hứng thú học tập bộ môn 1 0,804% 8 6,45% 48 38,71% 47 37,90% 20 16,13% 2. Kích thích trí tò mò, ham học hỏi 7 5,65% 28 22,58% 51 41,13% 35 28,23% 3. Tư duy linh hoạt hơn 35 28,22% 52 41,94% 37 29,84% 4. Kích thích sự tìm tòi, sáng tạo 1 0,804% 3 2,42% 34 27,42% 51 41,13% 35 28,23% 5. Biết được nhiều phương pháp giải toán hóa học 3 2,42% 28 22,58% 46 37,1% 47 37,9% 6. Yêu thích môn Hóa hơn 3 2,42% 2 1,63% 44 35,48% 43 34,68% 32 25,81% 7. Tăng khả năng tự học và hợp tác 2 1,63% 1 0,80% 30 24,19% 53 42,74% 38 30,65% 8. Khả năng làm bài toán nhanh và 1 2 36 44 41 chính xác hơn 0,80% 1,63% 29,03% 35,48% 33,06% 9. Điểm số cao hơn 3 2,42% 4 3,26% 33 26,6% 41 33,06% 43 34,67% Kết quả điều tra trên cho chúng ta thấy rằng hầu hết 124 học sinh được điều tra đều tán thành tác dụng tích cực của bài toán bài toán nhiều cách giải mang lại. 3.5.2.4. Ý kiến của học sinh về mức độ phát triển tư duy của bài toán hóa học nhiều cách giải Để đánh giá mức độ phát triển tư duy bài toán hóa học nhiều cách giải mà học sinh đã rèn luyện trong qua trình làm thực nghiệm, chúng tôi đã điều tra 124 học sinh lớp 11 đã được làm thực nghiệm của Trường THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm. Kết quả thu được như sau: Bảng 3. 20. Ý kiến của học sinh về mức độ phát triển tư duy của bài toán hóa học nhiều cách giải Các thao tác tư duy Mức độ phát triển 1 2 3 4 5 1. So sánh 1 0,80% 3 2,42% 55 44,35% 40 32,26% 25 20,16% 2. Phân tích 5 4,03% 34 27,42% 55 44,35% 37 29,98% 3. Tổng hợp 3 2,42% 34 27,42% 50 40,32% 37 29,84% 4. Khái quát 1 0,80% 5 4,03% 36 29,03% 42 38,87% 40 32,26% 5. Trừu tượng 10 8,06% 46 37,10% 43 34,68% 25 20,16% 6. Quy nạp 8 6,45% 40 32,25% 56 45,16% 20 16,13% 7. Diễn dịch 8 6,45% 38 30,65% 40 40,32% 28 22,58% 8. Suy luận tương tự 1 0,80% 27 21,77% 44 35,48% 52 41,94% Kết quả điều tra trên cho chúng ta thấy rằng hầu hết học sinh được điều tra tán thành tác dụng phát triển tư duy của bài toán bài toán nhiều cách giải mang lại. * Nhận xét Qua phân tích kết quả định tính và định lượng chúng tôi rút ra được một số nhận định sau: - Học sinh ở cách lớp thực nghiệm được biết đến nhiều phương pháp giải bài toán hơn gây hứng thú, kích thích trí tò mò và giúp học sinh yêu thích môn hóa học hơn. Cụ thể là học sinh thích thú tìm tòi, ham học hỏi, tham khảo các tài liệu ở nhiều nguồn khác nhau. - Kết quả thực nghiệm cũng chứng tỏ được rằng học sinh được rèn luyện giải bài toán bằng nhiều phương pháp thì có khả năng hoàn thành bài kiểm tra nhanh hơn và kết quả tốt hơn. - Học sinh lớp thực nghiệm biết tìm ra nhiều phương pháp giải cho một bài tập, đồng thời nhận ra được phương pháp giải tối ưu nhất. 3.6. Các bài học kinh nghiệm Quá trình làm thực nghiệm chúng tôi đã rút ra một số kinh nghiệm để giúp cho việc sử dụng bài toán hóa học nhiều cách giải một cách hiệu quả hơn: - Học sinh phải nắm vững các phương pháp giải bài toán hóa học thì mới có thể giải bài toán theo nhiều cách. - Học sinh khá giỏi rất hứng thú với bài toán nhiều cách giải, giáo viên sử dụng linh hoạt các biện pháp dạy học sinh giải bài toán bằng nhiều nhằm giúp học sinh phát triển tư duy tốt hơn. Đối với học sinh yếu kém đòi hỏi người giáo viên phải kiên trì và nỗ lực vì bản thân các em đã chây lười với việc học, người giáo viên cần tạo ra cho các em sự hứng thú yêu thích môn học. - Việc sử dụng bài toán nhiều cách giải thường xuyên sẽ giúp học sinh có tư duy linh hoạt và nắm vững các phương pháp giải toán hơn. Từ đó học sinh có thể tự mình tìm ra những cách giải khác mới hơn những cách mà giáo viên đã dạy cho học sinh. - Vì bài toán nhiều cách giải hiện nay chưa thật phong phú nên giáo viên cần nắm vững cách thiết kế dạng bài toán này, từ đó xây dựng ngân hàng bài toán phù hợp trình độ học sinh. Làm được điều này thì quá trình dạy phát triển tư duy cho học sinh sẽ giải hiệu quả hơn. - Với nhận định của nhiều thầy cô giáo thì bài toán nhiều cách giải cần được sử dụng nhiều hơn, xem như một phương pháp để dạy học sinh giải toán hóa, chống lối mòn tư duy một chiều, thụ động. Trước giờ học sinh hay nghĩ là giải toán hóa học thì phải có phương trình phản ứng vì vậy gặp bất cứ bài toán nào cũng cố gắng tìm cách viết cho được phương trình phản ứng, tuy nhiên thực tế còn có những phương pháp khác đơn giản hơn. Tóm tắt chương 3 Trong chương 3, chúng tôi đã trình bày về: - Mục đích thực nghiệm sư phạm. - Đối tượng và địa bàn thực nghiệm sư phạm: Chúng tôi tiến hành thực nghiệm trong vòng 2 năm học 2008 – 2009 và 2009 – 2010 với học sinh 3 khối 10, 11, 12 ở 9 trường thuộc các hệ công lập, dân lập và địa bàn từ thành phố đến nông thôn, 16 cặp lớp thực nghiệm và đối chứng. Tổng số học sinh thực nghiệm cả 3 khối 10, 11, 12 là 1088. Chúng tôi đã trao đổi với giáo viên làm thực nghiệm và xử lý kết quả thực nghiệm ở các lớp, khối lớp và các năm. - Tiến trình thực nghiệm và phân tích kết quả: + Bảng phân phối tần số, tần suất, tần suất lũy tích và tham số thống kê đặc trưng; + Biểu diễn kết quả bằng đồ thị, so sánh kết quả thực nghiệm của học sinh lớp thực nghiệm và đối chứng trong cùng khối và giữa các năm thực nghiệm. + Phân tích kết quả thực nghiệm: Ngoài phân tích định lượng số liệu thực nghiệm, chúng tôi còn tiến hành phân tích định tính ý kiến của GV làm thực nghiệm và ý kiến của học sinh ở các lớp thực nghiệm. Kết quả thực nghiệm cho thấy giả thuyết khoa học mà chúng tôi đã nêu là đúng đắn. Trong quá trình thực nghiệm sư phạm chúng tôi cũng đã rút ra một số kinh nghiệm để sử dụng bài toán hóa học nhiều cách giải một cách hiệu quả hơn. KẾT LUẬN 1. Kết luận Đối chiếu với mục đích và nhiệm vụ của đề tài, chúng tôi đã giải quyết được những vấn đề lí luận và thực tiễn sau: 1. Nghiên cứu cơ sở lý luận, cơ sở thực tiễn của đề tài, bao gồm: tổng quan của vấn đề nghiên cứu, lý luận về bài toán hoá học, các phương pháp giải toán hóa học; vấn đề phát triển năng lực tư duy cho học sinh qua quá trình giải bài toán hóa học; làm rõ vai trò của bài toán hoá học nhiều cách trong quá trình dạy học. 2. Điều tra 66 giáo viên dạy ở cách trường THPT thuộc TP. Hồ Chí Minh, Tiền Giang, Đồng Nai, Bà Rịa Vũng Tàu … về thực trạng sử dụng bài toán hoá học nhiều cách giải ở trường THPT hiện nay, kết quả cho thấy hầu hết đều thấy được tầm quan trọng của việc sử dụng bài toán nhiều cách giải trong việc phát triển tư duy và nâng cao hiệu quả dạy học tuy nhiên có đến 51,52% không có thói quen sử dụng thường xuyên bài toán nhiều cách giải. 3. Xây dựng 7 yêu cầu của một bài toán hóa học nhiều cách giải. - Nội dung của bài toán đáp ứng đúng mục đích, yêu cầu của môn học. - Bài toán đảm bảo tính chính xác khoa học. - Bài toán phù hợp với trình độ của học sinh. - Bài toán đầy đủ dữ kiện. - Số liệu của bài toán phù hợp thực tế. - Ngôn ngữ của bài toán ngắn gọn, mạch lạc, dễ hiểu, chuẩn mực. - Bài toán có thể giải bằng các cách khác nhau 4. Đề xuất các cách để thiết kế bài toán hóa học nhiều cách giải - Thiết kế bài toán hóa học dựa vào bài toán đã có + Thiết kế bài toán tương tự với bài toán đã giải. + Thiết kế bài toán ngược với bài toán đã giải. + Thiết kế bài toán bằng cách chuyển câu hỏi trắc nghiệm sang tự luận. - Thiết kế bài toán hóa học nhiều cách giải hoàn toàn mới + Thiết kế bài toán chứa nội dung đã định trước. + Thiết kế bài toán bằng cách kết hợp nhiều bài toán nhỏ lại với nhau. + Thiết kế bài toán từ phương pháp tìm đáp số của một bài toán cũ. + Thiết kế bài toán hóa học từ tóm tắt của một bài toán cũ. 5. Thiết kế hệ thống bài toán hóa học nhiều cách giải hình thức tự luận dùng cho học sinh THPT với các thể loại phong phú: hóa đại cương (29 bài), hóa vô cơ (39 bài), hóa hữu cơ (35 bài). Ở mỗi bài toán đều có từ hai cách giải trở lên và đã được hướng dẫn cách giải chi tiết, đồng thời sau mỗi bài toán đều có nhận xét riêng, điều này giúp giáo viên và học sinh hiểu rõ hơn ý nghĩa của từng phương pháp giải. 6. Đề xuất 6 biện pháp sử dụng bài toán hóa học nhiều cách giải. - Giáo viên hướng dẫn học sinh giải bài toán hóa học theo nhiều cách. - Học sinh chọn lựa, đề xuất nhiều cách giải cho một bài toán. - Học sinh làm việc theo nhóm để tìm ra các cách giải khác nhau. - Học sinh làm báo cáo chuyên đề theo nhóm. - Học sinh tự chọn lựa cách giải nhanh bài toán trong thời gian cho phép. - Học sinh sưu tầm các bài toán hóa học nhiều cách giải. Dựa trên các nội dung ở mục 3, 4, 6 trên giáo viên dễ dàng tự thiết kế cho mình ngân hàng đề bài toán hóa học nhiều cách giải phong phú cũng như phương pháp để sử dụng bài toán hóa học nhiều cách giải nhằm phát triển tư duy cho học sinh và nâng cao hiệu quả dạy học. 7. Chúng tôi đã tiến hành thực nghiệm trong 2 năm học 2008 – 2009 và 2009 – 2010, với 16 cặp lớp thực nghiệm và đối chứng trên 1088 học sinh các trường dân lập đến công lập, vùng xa và đến thành thị. Xử lý kết quả bài kiểm tra 20 phút để rút ra kết luận về mặt định lượng và xử lý kết quả phiếu tham khảo ý kiến nhằm rút ra kết luận về mặt định tính. Quá trình thực nghiệm sư phạm đã so sánh được kết quả việc áp dụng phương pháp giải bài toán hóa học bằng nhiều cách so với việc học sinh chỉ giải bài toán hóa học một cách thông thường. Kết quả thực nghiệm sư phạm giúp chúng tôi khẳng định sự cần thiết của đề tài với thực tiễn dạy học, tính khoa học của hệ thống bài toán đã thiết kế. 8.Trong quá trình thực nghiệm, chúng tôi đã đúc kết được một số kinh nghiệm để sử dụng bài toán hóa học nhiều cách giải hiệu quả hơn. Tóm lại, có thể nói chúng tôi đã hoàn thành được những nhiệm vụ đề tài đưa ra. Những bài toán đã được thiết kế đóng góp thêm vào ngân hàng bài toán hóa học của mỗi giáo viên, g iúp quá trình dạy học của mỗi giáo viên được nâng cao hơn. Đề tài này cũng là cơ sở giúp giáo viên tự thiết kế ngân hàng bài toán nhiều cách giải cho mình. 2. Đề xuất Xu hướng của dạy học hiện nay là tăng cường vai trò chủ động của học sinh trong quá trình lĩnh hội kiến thức mới nhằm phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh thông qua tổ chức thực hiện hoạt động, giúp học sinh có một phương pháp tư duy logic, sáng tạo. Vì vậy chúng tôi có một số ý kiến đề xuất như sau: 1. Với Bộ Giáo dục và Đào tạo - Giảm tải chương trình hoá học phổ thông hiện nay để giáo viên có thời gian bồi dưỡng, phát triển tư duy cho học sinh. Cần tham khảo ý kiến giáo viên trước khi xây dựng chuẩn kiến thức và kỹ năng, nội dung chương trình của từng môn học. - Thay đổi cách ra đề thi, tăng cường bài tập có nhiều cách giải khác nhau, khuyến khích học sinh có cách giải hay, khen thưởng thỏa đáng cho học sinh học giỏi, tư duy phát triển, thông minh. - Trong bộ sách giáo khoa cần đưa những BTHH có nhiều cách giải nhiều hơn và có nội dung phong phú hơn. Những bài toán yêu cầu học sinh giải theo nhiều cách hay có những bài toán đã có một cách giải sẵn, yêu cầu học sinh tìm những cách giải khác… - Khuyến khích GV sử dụng bài toán hóa học nhiều cách giải một cách thường xuyên và đồng loạt từ cấp THCS đến THPT. 2. Với Trường Trung học phổ thông - Khuyến khích biên soạn bài tập chung cho trường với sự đóng góp của các giáo viên trong bộ môn, có phản biện nghiêm túc. - Xây dựng ngân hàng câu hỏi trắc nghiệm cho trường để sử dụng trong giảng dạy, kiểm tra – đánh giá. - Tạo điều kiện giáo viên học hỏi và trao đổi kinh nghiệm giảng dạy về: phương pháp giải bài tập trắc nghiệm, phương pháp giải bài tập nhanh … - Tăng cường nâng cao chất lượng đội ngũ giáo viên bằng các hình thức cho giáo viên đi tập huấn, đào tạo sau đại học… 3. Với Giáo viên - Mỗi giáo viên chủ động ý thức nâng cao trình độ, tiếp cận với sự phát triển của giáo dục. - Thường xuyên lồng ghép bài toán nhiều cách giải trong quá trình dạy học sinh giải toán hóa học. - Cố gắng tự mình thiết kế hệ thống bài toán có chất lượng tốt trong đó có bài toán nhiều cách giải để kích thích sự phát triển tư duy và óc thông minh, sáng tạo của HS. - Sử dụng nhuần nhuyễn các phương pháp giải bài tập và tự mình khám phá ra các cách giải mới. Mặc dù đã có nhiều cố gắng trong nghiên cứu cũng như trong thực nghiệm sư phạm nhưng chắc chắn luận văn không thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Tuy vậy, chúng tôi vẫn tin rằng đề tài sẽ đóng góp số lượng bài tập nhiều cách giải vào hệ thống bài tập hiện nay, cung cấp các biện pháp hiệu quả cho quá trình đào tạo, phát triển tư duy hoá học cho học sinh. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Cao Thị Thiên An (2007), Phương pháp giải nhanh các bài toán trắc nghiệm Hóa học vô cơ , NXB ĐH Quốc Gia. 2. Nguyễn Duy Ái, Đào Hữu Vinh (2003), Bài tập hóa học đại cương và vô cơ, NXB Giáo dục, Hà Nội. 3. Phạm Đức Bình (2008), Chuyên đề hóa đại cương, NXB Đại học Sư Phạm 4. Trịnh Văn Biều (2003), Các phương pháp dạy học hiệu quả, Trường ĐHSP TP HCM. 5. Trịnh Văn Biều (2003), Giảng dạy hóa học ở trường phổ thông, Trường ĐHSP TPHCM. 6. Trịnh Văn Biều (2003), Các phương pháp dạy học hiệu quả, Trường ĐHSP TP Hồ Chí Minh. 7. Trịnh Văn Biều (2004), Lí luận dạy học hóa học, Trường ĐHSP TPHCM. 8. Trịnh Văn Biều (2005), Phương pháp thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học , Trường ĐHSP TPHCM. 9. Nguyễn Cao Biên (2007), Rèn luyện năng lực độc lập sáng tạo cho học sinh thông qua hệ thống câu hỏi và bài tập hóa học, luận văn thạc sĩ Giáo dục học, Trường ĐHSP TPHCM 10. Trịnh Quang Cảnh (2009), Giúp học sinh lớp 10 giải nhanh một số bài tập hóa học, Tạp chí Hóa học Ứng dụng số 5. 11. Hoàng Chúng (1983), Phương pháp thống kê toán học trong khoa học giáo dục, NXB Giáo dục. 12. Nguyễn Cương, Nguyễn Mạnh Dung (2000), Phương pháp dạy học hóa học Tập 2, NXB Giáo dục, Hà Nội. 13. Nguyễn Cương, Nguyễn Mạnh Dung, Nguyễn Thị Sửu (2000), Phương pháp dạy học hóa học tập 1, NXB Giáo dục, Hà Nội. 14. Lê Văn Dũng (2001), Phát triển năng lực nhận thức và tư duy cho HS THPT thông qua bài tập hóa học, Luận án tiến sĩ khoa học giáo dục, Trường ĐHSP Hà Nội. 15. Vũ Cao Đàm (1996), Phương pháp luận nghiên cứu khoa học, NXB Hà Nội 16. Jean Piaget (1999), Tâm lý học và giáo dục học, NXB Giáo dục. 17. Geoffrey Petty (2005), Dạy học ngày nay, Trường ĐHSP Hà Nội. 18. Cao Cự Giác (2007), Phương pháp giải bài tập hóa học 10, NXB Đại học Quốc gia TP.HCM 19. Phạm Minh Hạc (chủ biên), Phạm Hoàng Gia, Trần Trọng Thủy, Nguyễn Quang Uẩn (1997), Tâm Lý Học, NXB Giáo dục. 20. Lê Văn Hồng (chủ biên), Lê Ngọc Lan, Nguyễn Văn Thông (1995), Tâm lý học lứa tuổi và tâm lý học sư phạm, NXB Hà Nội. 21. Trần Thành Huế (2006), Tư liệu hóa học 10, Nxb Giáo dục, Hà Nội. 22. Nguyễn Thanh Khuyến (1999), Phương pháp giải toán hóa học vô cơ, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội. 23. Nguyễn Thanh Khuyến (1999), Phương pháp giải toán hóa học hữu cơ , NXB Đại học Quốc gia Hà Nội. 24. Nguyễn Chí Linh, Nguyễn Xuân Trường (2009), Rèn trí thông minh cho học sinh thông qua bài tập hoá học, Hoá học và ứng dụng, 89(5), tr.2-3. 25. Nguyễn Chí Linh (2009), Sử dụng bài tập để phát triển tư duy, rèn trí thông minh cho học sinh trong dạy học hóa học ở trường THPT, luận văn thạc sĩ Giáo dục học, Trường ĐHSP TPHCM. 26. Nguyễn Chương Nhiếp (1996), Lôgic học, Trường ĐHSP TP Hồ Chí Minh. 27. Đặng Thị Oanh, Nguyễn Thị Sửu (2006), Phương pháp dạy học các chương mục quan trọng trong chương trình – sách giáo khoa hóa học phổ thông , Bộ môn PPGD Khoa hóa học Trường ĐHSP Hà Nội. 28. Nguyễn Khoa Thị Phượng (2008), Phương pháp giải nhanh các bài toán hóa học trọng tâm , NXB Đại học Quốc gia Hà Nội. 29. Nguyễn Ngọc Quang (1994), Lí luận dạy học hóa học Tập 1, Nxb Giáo dục, Hà Nội. 30. Lê Phạm Thành (2007), Giải nhanh bài toán hoá học bằng phương pháp sơ đồ đường chéo, Hoá học và ứng dụng, 67(7), tr.3-5. 31. Lê Phạm Thành (2008), Giải nhanh bài toán hoá học bằng phương pháp quy đổi, Hoá học và ứng dụng. 32. Hoàng Minh Thắng (2009), Bài toán vô cơ nhiều cách giải dùng t rong giảng dạy các phương pháp giải toán hóa học và phát triển tư duy logic cho học sinh, tạp chí Hóa học Ứng dụng số 5 33. Phạm Đình Thực (2007), Phương pháp sáng tác đề toán ở tểu học, NXB Giáo dục 34. Lê Xuân Trọng, Nguyễn Hữu Đĩnh, Từ Vọng Nghi, Đỗ Đình Rãng, Cao Thị Thặng (2008), Hoá học 12 nâng cao, NXB Giáo dục, Hà Nội. 35. Lê Trọng Tín (1998), Phương pháp dạy học môn hóa học ở trường phổ thông trung học , Nxb Giáo dục, Hà Nội. 36. Lê Trọng Tín (2006), Những phương pháp dạy học tích cực trong dạy học hóa học, Tài liệu bồi dưỡng thường xuyên chu kỳ III 2004 – 2007, T.p Hồ Chí Minh. 37. Nguyễn Xuân Trường, Nguyễn Đức Chuy, Lê Mậu Quyền, Lê Xuân Trọng (2006), Hóa học 10 cơ bản, NXB Giáo dục, Hà Nội 38. Nguyễn Xuân Trường, Lê Mậu Quyền, Phạm Văn Hoan, Lê Chí Kiên (2006), Hóa học 11 cơ bản, NXB Giáo dục, Hà Nội 39. Nguyễn Xuân Trường, Phạm Văn Hoan, Từ Vọng Nghi, Đỗ Đình Rãng, Nguyễn Phú Tuấn (2006), Hóa học 12 cơ bản, NXB Giáo dục, Hà Nội 40. Nguyễn Xuân Trường, Trần Trung Ninh, Đào Đình Thức, Lê Xuân Trọng (2006), Bài tập hóa học 10 cơ bản, NXB Giáo dục, Hà Nội 41. Nguyễn Xuân Trường, Từ Ngọc Ánh, Lê Chí Kiên, Lê Mậu Quyền (2006), Bài tập hóa học 11 cơ bản, NXB Giáo dục, Hà Nội 42. Nguyễn Xuân Trường, Từ Ngọc Ánh, Phạm Văn Hoan (2006), Bài tập hóa học 12 cơ bản , NXB Giáo dục, Hà Nội 43. Nguyễn Xuân Trường (2005), Phương pháp dạy học hóa học ở trường phổ thông , Nxb Giáo dục, Hà Nội. 44. Nguyễn Xuân Trường (1998), Bài tập hóa học ở trường phổ thông, NXB Đại học quốc gia Hà Nội. 45. Nguyễn Xuân Trường (2005), Giải bài toán bằng nhiều cách, một biện pháp nhằm phát triển tư duy, tạp chí Hóa học và ứng dụng số 12. 46. Nguyễn Xuân Trường (2006), Rèn trí thông minh trong dạy học hóa học , Tạp chí Hóa học và ứng dụng số 3. 47. Đức Uy (1999), Tâm lý học sáng tạo, NXB Giáo dục. 48. Huỳnh Văn Út (2008), Giải bằng nhiều cách các bài toán hóa học 10, NXB Đại học quốc gia T.P Hồ Chí Minh 49. Huỳnh Văn Út (2008), Giải bằng nhiều cách các bài toán hóa học 11, NXB Đại học quốc gia T.P Hồ Chí Minh 50. Huỳnh Văn Út (2008), Giải bằng nhiều cách các bài toán hóa học 12, NXB Đại học quốc gia T.P Hồ Chí Minh 51. Lê Minh Vương (2008), Phương pháp giải toán học – sơ đồ V, Trường THPT chuyên Thoại Ngọc Hầu, An Giang. 52. Phạm Viết Vượng (2000), Giáo dục học, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội. 53. Một số trang Web toan.html =100 PHỤ LỤC Phụ lục 1. Đề kiểm tra khối 10 ................................................................................. 2 Phụ lục 2. Đề kiểm tra khối 11 ................................................................................. 7 Phụ lục 3. Đề kiểm tra khối 12 ............................................................................... 14 Phụ lục 4. Phiếu điều tra giáo viên ........................................................................ 18 Phụ lục 5. Phiếu điều tra học sinh ......................................................................... 19 Phụ lục 1. Đề kiểm tra khối 10 ĐỀ KIỂM TRA HÓA HỌC 10 Thời gian: 20 phút Câu 1:Hòa tan hoàn toàn 15,4 gam hỗn hợp gồm Mg và Zn vào dung dịch HCl dư thấy có 6,72 lít khí thoát ra (đktc) và dung dịch A. Cô cạn dung dịch A thu được m gam muối. Tính m. Câu 2: Hòa tan 9,04 gam hợp kim Cu, Mg, Al bằng một lượng vừa đủ dung dịch HCl thu được 7,84 lít khí A (đktc); 1,54 gam chất rắn B và dung dịch C. Cô cạn dung dịch C thu được m gam muối. Tính m. Đáp án Câu 1: Học sinh có thể chọn 1 trong các cách làm sau: Cách 1: Mg + 2 HCl → MgCl2 + H2 x x x Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 y y y Gọi x, y lần lượt là số mol của Mg, Zn 2H 6,72n = =0,3 mol 22,4 Đề 1 Theo đề bài và PTPU ta có hệ: 24x + 65y = 15,4 x + y = 0,3 Giải hệ ta được: x =0,1 mol, y= 0,2 mol m= m MgCl2 + mZnCl2 = 0,1 x (24 + 35,5 x 2) + 0,2 x (65 + 35,5 x 2) = 36,7 gam Cách 2: Theo phương trình phản ứng => nHCl = 2 nH2 = 0,3 x 2 = 0,6 mol Theo ĐLBTKL: mkl + mHCl = m muối + m H2 => m muối = mkl + mHCl - m H2 m muối = 15,4 + 0,6 x 36,5 – 0,3 x 2 = 36,7 g Cách 3: Theo phương trình phản ứng => nHCl = 2 nH2 = 0,3 x 2 = 0,6 mol  nCl- = nHCl = 0,6 mol m muối = mkl + m anion gốc axit = mkl + mCl- = 15,4+ 0,6 x 35,5 = 36,7 g Cách 4: Vì 2 kl có cùng hóa trị 2 nên ta gọi 2kl là M Ta có PTPU: M + HCl → MCl2 + H2 klm 15,4M = = =51,3333g n 0,3 => 2MCl m = n.M=0,3 x (51,33333 + 71) = 36,7g Hoặc tính theo ĐLBTKL; theo cách 3 ở trên Câu 2: Học sinh có thể chọn 1 trong các cách làm sau: Cách 1: Cu không tác dụng với HCl Ta có các ptpu sau: Mg + 2 HCl → MgCl2 + H2 x x x 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 y y 3/2y Gọi x, y lần lượt là số mol của Mg, Al 1,54 gam chất rắn B là khối lượng của Cu => mMg,Al = 9,04 – 1,54 = 7,5 gam 2H 7,84n = =0,35mol 22,4 Theo đề bài ta có hệ PTPU: 24x +27y = 7,5 x + 3/2y = 0,35 Giải hệ ta được: x =0,2 mol, y= 0,1 mol m = mAlCl3 + m MgCl2 = 0,2 x (24 + 35,5 x 2) + 0,1 x (27 + 35,5 x 3) = 32,35 gam Cách 2: Cu không tác dụng với HCl 1,54 gam chất rắn B là khối lượng của Cu => mMg,Al = 9,04 – 1,54 = 7,5 gam Theo phương trình phản ứng => nHCl = 2 nH2 = 0,35 x 2 = 0,7 mol Theo ĐLBTKL: mkl + mHCl = m muối + m H2 => m muối = mkl + mHCl - m H2 m muối = 7,5 + 0,7 x 36,5 – 0,35 x 2 = 32,35 g Cách 3: Cu không tác dụng với HCl 1,54 gam chất rắn B là khối lượng của Cu => mMg,Al = 9,04 – 1,54 = 7,5 gam Theo phương trình phản ứng => nHCl = 2 nH2 = 0,35 x 2 = 0,7 mol  nCl- = nHCl = 0,7 mol m muối = mkl + m anion gốc axit = mkl + mCl- = 7,5 + 0,7 x 35,5 = 32,35 g ĐỀ KIỂM TRA HÓA HỌC 10 Thời gian: 20 phút Câu 1:Hòa tan hoàn toàn 12,4 gam hỗn hợp gồm Fe và Ca vào dung dịch HCl dư thấy 5,6 lít khí thoát ra (đktc) và dung dịch A. Cô cạn dung dịch A thu được m gam muối. Tính m. Câu 2: Hòa tan 14,31 gam hợp kim Zn, Ag, Mg bằng một lượng vừa đủ dung dịch HCl thu được 5,6 lít khí A (đktc); 2,16 gam chất rắn B và dung dịch C. Cô cạn dung dịch C thu được m gam muối. Tính m. Đề 2 Đáp án Câu 1: Học sinh có thể chọn 1 trong các cách làm sau: Cách 1: Fe + 2 HCl → FeCl2 + H2 x x x Ca + 2HCl → CaCl2 + H2 y y y Gọi x, y lần lượt là số mol của Fe và Ca 2H 5,6n = = 0,25 mol 22,4 Theo đề bài và PTPU ta có hệ: 56x + 40y = 12,4 x + y = 0,25 Giải hệ ta được: x =0,15 mol, y= 0,1 mol m = m FeCl2 + mCaCl2 = 0,15 x (56 + 35,5 x 2) + 0,1 x (40 + 35,5 x 2) = 30,15 gam Cách 2: Theo phương trình phản ứng => nHCl = 2 nH2 = 0,25 x 2 = 0,5 mol Theo ĐLBTKL: mkl + mHCl = m muối + m H2 => m muối = mkl + mHCl - m H2 m muối = 12,4 + 0,5 x 36,5 – 0,25 x 2 = 30,15 g Cách 3: Theo phương trình phản ứng => nHCl = 2 nH2 = 0,25 x 2 = 0,5 mol  nCl- = nHCl = 0,5 mol m muối = mkl + m anion gốc axit = mkl + mCl- = 12,4+ 0,5 x 35,5 = 30,15 g Cách 4: Vì 2 kl có cùng hóa trị 2 nên ta gọi 2kl là M Ta có PTPU: M + HCl → MCl2 + H2 klm 12,4M = = = 49,6g n 0,25 => 2MCl m = n.M=0,25 x (49,6 + 71) = 30,15g Hoặc tính theo ĐLBTKL; theo cách 3 ở trên Câu 2: Học sinh có thể chọn 1 trong các cách làm sau: Cách 1: Ag không tác dụng với HCl Ta có các phương trình phản ứng sau: Mg + 2 HCl → MgCl2 + H2 x x x Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 y y y Gọi x, y lần lượt là số mol của Mg, Zn 2,16 gam chất rắn B là khối lượng của Ag => mMg,Zn= 14,31 – 2,16 = 12,15 gam 2H 5,6n = =0,25mol 22,4 Theo đề bài ta có hệ PTPU: 24x +65y = 12,15 x + y = 0,35 Giải hệ ta được: x =0,1 mol, y = 0,15 mol m = mZnCl2 + m MgCl2 = 0,15 x (65 + 35,5 x 2) + 0,1 x (24 + 35,5 x 2) = 29,9 gam Cách 2: Ag không tác dụng với HCl 2,16 gam chất rắn B là khối lượng của Ag => mMg,Zn= 14,31 – 2,16 = 12,15 gam Theo phương trình phản ứng => nHCl = 2 nH2 = 0,25 x 2 = 0,5 mol Theo ĐLBTKL: mkl + mHCl = m muối + m H2 => m muối = mkl + mHCl - m H2 m muối = 12,15 + 0,5 x 36,5 – 0,25 x 2 = 29,9 gam Cách 3: Ag không tác dụng với HCl 2,16 gam chất rắn B là khối lượng của Ag => mMg,Zn= 14,31 – 2,16 = 12,15 gam Theo phương trình phản ứng => nHCl = 2 nH2 = 0,25 x 2 = 0,5 mol  nCl- = nHCl = 0,5 mol m muối = mkl + m anion gốc axit = mkl + mCl- = 12,15 + 0,5 x 35,5 = 29,9 gam Cách 4: Ag không tác dụng với HCl 2,16 gam chất rắn B là khối lượng của Ag => mMg,Zn= 14,31 – 2,16 = 12,15 gam Vì 2 kl có cùng hóa trị 2 nên ta gọi 2kl là M Ta có PTPU: M + HCl → MCl2 + H2 klm 12,15M = = = 48,6g n 0,25 => 2MCl m = n.M=0,25 x (48,6 + 71) = 29,9 g Hoặc tính theo ĐLBTKL; theo cách 3 ở trên. Phụ lục 2. Đề kiểm tra khối 11 ĐỀ KIỂM TRA HÓA HỌC 11 Thời gian: 20 phút Câu 1: Hòa tan hoàn toàn 4,16 gam hỗn hợp A gồm Mg và Cu trong dung dịch HNO3 đặc thu được 4,032 lít NO2 (đktc). Tìm khối lượng từng kim loại có trong hỗn hợp. Câu 2: Hòa tan hoàn toàn 28,8 gam kim loại A hóa trị 2 không đổi trong dung dịch HNO3 thu được 0,3 mol NO2 và 0, 2 mol khí NO. Tính khối lượng muối thu được sau phản ứng. Đáp án Học sinh có thể chọn 1 trong các cách như trong đáp án hoặc cách giải mới đúng Câu 1 Cách 1: Phương pháp đại số Mg + 4HNO3 → Mg(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O (1) x 2x Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O (2) y 2y 2NO 4,032n 0,18(mol) 22,4 = = Gọi x, y lần lượt là số mol của Mg và Cu tham gia phản ứng (1) và (2) Theo phương trình phản ứng và đề bài ta có hệ: 24x +64y = 4,16 2x + 2y = 0,18 Giải hệ ta được: x= 0,04; y = 0,05 Khối lượng của Mg = 24 x 0,04 = 0,96 gam Khối lượng của Cu = 64 x 0,05= 3,2 gam Cách 2: Phương pháp bảo toàn electron Quá trình nhường electron: Quá trình nhận electron: Mg → Mg2+ + 2e N+5 + 1e → N+4 x 2x 0,18 0,18 Cu→ Cu2+ + 2e y 2y Gọi x, y lần lượt là số mol của Mg và Cu Đề 1 ⇒ 24x +64y = 4,16 Theo định luật bảo toàn electron: 2x +2y = 0,18 Ta có hệ: 24x +64y = 4,16 2x + 2y = 0,18 Giải hệ ta được: x = 0,04; y = 0,05 Khối lượng của Mg = 24 x 0,04 = 0,96 gam Khối lượng của Cu = 64 x 0,05= 3,2 gam Cách 3:Phương pháp đại số Dựa vào phương trình ta nhận xét 22 KL NO n 2 n=∑ ∑ ⇒ n 2KL= 0,18/2= 0,09 (mol) Ta có hệ phương trình: 24x +64y = 4,16 x + y = 0,09 Giải hệ ta được: x = 0,04; y = 0,05 Khối lượng của Mg = 24 x 0,04 = 0,96 gam Khối lượng của Cu = 64 x 0,05= 3,2 gam Cách 4 : phương pháp trung bình Vì 2 kim loại có hóa trị 2 nên gọi CTTB của 2 kim loại này là M. Ta có ptpu: M + 4HNO3 → M(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O 2M NO 1n = n =0,09 mol 2 ⇒ M 4,16 416M 0,09 9 = = Mà : M 24 64 416M 9 x y x y + = = + (1) Và x + y = 0,09 (2) Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình; giải hệ phương trình ta cũng có kết quả như các cách giải khác. Câu 2 Cách 1: 3A + 8HNO3 → 3A(NO3)2 + 2NO + 4H2O (1) 0,3 0,3 0,2 A + 4HNO3 → A(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O (2) 0,15 0,15 0,3 Dựa vào phương trình phản ứng, ta có: nA = 0,3 + 0,15 = 0,45 mol ⇒ A 28,8M = =64 (gam) A Cu 0,45 ⇒ ≡ ⇒ nCu(NO3)2 = nCu = 0,45 mol ⇒ m Cu(NO3)2 = n x M = 0,45 x 188 = 84,6 gam Cách 2: Bảo toàn e Quá trình nhường electron: Quá trình nhận electron: A→ A2+ + 2e N+5 + 3e → N+2 x 2x 0,6 0,2 N+5 + 1e → N+4 0,3 0,3 Theo định luật bảo toàn electron: 2x = 0,6 + 0,3 = 0,9 ⇒ x = 0,45 ⇒ A 28,8M = =64 (gam) A Cu 0,45 ⇒ ≡ ⇒ nCu(NO3)2 = nCu = 0,45 mol ⇒ m Cu(NO3)2 = n x M = 0,45 x 188 = 84,6 gam Cách 3: 3A + 8HNO3 → 3A(NO3)2 + 2NO + 4H2O (1) A + 4HNO3 → A(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O (2) mmuối = m kim loại phản ứng + m NO-3 Dựa vào PTPU ta có thể nhận xét như sau: - 3 NONO n (1)= 3n = 0,6 mol - 3 NONO n (2)= n = 0,3 mol mmuối = m kim loại phản ứng + m NO-3 = 28,8 + 0,9 x 62 = 84,6 gam Cách 4: 3A + 8HNO3 → 3A(NO3)2 + 2NO + 4H2O (1) A + 4HNO3 → A(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O (2) Vì tỉ lệ 2 NO NO n 0,2 2= n 0,3 3 = nên khi ta viết thành 1 phương trình ta phải cho phương trình có tỉ lệ 2 số mol là 2 và 3. Với bài này ta nhân phương trình 1 cho 2 và phương trình 2 cho 3 Ta được phương trình mới với hệ số như sau. 9A + 28HNO3 → 9A(NO3)2 + 4NO + 6NO2 + 14H2O (3) 0,2 0,3 Dựa theo phương trình ta suy ra được nA = 0,45 mol A 28,8M = =64 (gam) A Cu 0,45 ⇒ ≡ nCu(NO3)2 = nCu = 0,45 mol m Cu(NO3)2 = n x M = 0,45 x 188 = 84,6 gam ĐỀ KIỂM TRA HÓA HỌC 11 Thời gian: 20 phút Câu 1: Hòa tan hoàn toàn 9,65 gam hỗn hợp A gồm Fe và Al trong dung dịch HNO3 đặc, nóng thu được 16,8 lít NO2 (đktc). Tìm khối lượng từng kim loại có trong hỗn hợp. Câu 2: Hòa tan hoàn toàn 42,25 gam kim loại A hóa trị 2 không đổi trong dung dịch HNO3 thu được 0,4 mol NO2 và 0, 3 mol khí NO. Tính khối lượng muối thu được sau phản ứng. Đáp án Học sinh có thể chọn 1 trong các cách như trong đáp án hoặc cách giải mới đúng Câu 1 Cách 1: Phương pháp đại số Fe + 6HNO3 → Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O (1) x 3x Al + 6HNO3 → Cu(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O (2) y 3y 2NO 16,8n 0,75(mol) 22,4 = = Gọi x, y lần lượt là số mol của Mg và Cu tham gia phản ứng (1) và (2) Theo phương trình phản ứng và đề bài ta có hệ: 56x + 27y = 9,65 Đề 2 3x + 3y = 0,75 Giải hệ ta được: x = 0,1; y = 0,15 Khối lượng của Fe = 56 x 0,1 = 5,6 gam Khối lượng của Al = 27 x 0,15= 4,05 gam Cách 2: Phương pháp bảo toàn electron Quá trình nhường electron: Quá trình nhận electron: Fe → Fe3+ + 3e N+5 + 1e → N+4 x 3x 0,75 0,75 Al→ Al3+ + 3e y 3y Gọi x, y lần lượt là số mol của Fe và Al ⇒ 56x +27y = 9,65 Theo định luật bảo toàn electron: 3x + 3y = 0,75 Ta có hệ: 56x +27y = 9,65 3x + 3y = 0,75 Giải hệ ta được: x = 0,1; y = 0,15 Khối lượng của Fe = 56 x 0,1 = 5,6 gam Khối lượng của Al = 27 x 0,15= 4,05 gam Cách 3:Phương pháp đại số Dựa vào phương trình ta nhận xét 22 KL NO n 3 n=∑ ∑ ⇒ n 2KL= 0,75/3 = 0,25 (mol) Ta có hệ phương trình: 56x + 27y = 4,16 x + y = 0,25 Giải hệ ta được: x = 0,1; y = 0,15 Khối lượng của Fe = 56 x 0,1 = 5,6 gam Khối lượng của Al = 27 x 0,15= 4,05 gam Cách 4 : phương pháp trung bình Vì 2 kim loại có hóa trị 3 nên gọi CTTB của 2 kim loại này là M. Ta có ptpu: M + 6HNO3 → M(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O 2M NO 1n = n =0,25 mol 3 ⇒ M 9,65M 38,6 0,25 = = Mà : M 56 27M 38,6x y x y + = = + (1) Và x + y = 0,25 (2) Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình; giải hệ phương trình ta cũng có kết quả như các cách giải khác. Câu 2 Cách 1: 3A + 8HNO3 → 3A(NO3)2 + 2NO + 4H2O (1) 0,45 0,45 0,3 A + 4HNO3 → A(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O (2) 0,2 0,2 0,4 Dựa vào phương trình phản ứng, ta có: nA = 0,45 + 0,2 = 0,65 mol ⇒ A 42,25M = =65(gam) A Zn 0,65 ⇒ ≡ ⇒ nZn(NO3)2 = nZn = 0,65 mol ⇒ m Zn(NO3)2 = n x M = 0,65 x 189= 122,85 gam Cách 2: Bảo toàn e Quá trình nhường electron: Quá trình nhận electron: A→ A2+ + 2e N+5 + 3e → N+2 x 2x 0,9 0,3 N+5 + 1e → N+4 0,4 0,4 Theo định luật bảo toàn electron: 2x = 0,9 + 0,4 = 0,13 ⇒ x = 0,65 ⇒ A 42,25M = =65(gam) A Zn 0,65 ⇒ ≡ ⇒ nZn(NO3)2 = nZn = 0,65 mol ⇒ m Zn(NO3)2 = n x M = 0,65 x 189 = 122,85 gam Cách 3: 3A + 8HNO3 → 3A(NO3)2 + 2NO + 4H2O (1) A + 4HNO3 → A(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O (2) mmuối = m kim loại phản ứng + m NO-3 Dựa vào PTPU ta có thể nhận xét như sau: - 3 NONO n (1)= 3n = 0,9 mol - 3 NONO n (2)= n = 0,4 mol mmuối = m kim loại phản ứng + m NO-3 = 42,25 + 1,3 x 62 = 122,85gam Cách 4: 3A + 8HNO3 → 3A(NO3)2 + 2NO + 4H2O (1) A + 4HNO3 → A(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O (2) Vì tỉ lệ 2 NO NO n 0,3 3= n 0,4 4 = nên khi ta viết thành 1 phương trình ta phải cho phương trình có tỉ lệ 2 số mol là 3 và 4. Với bài này ta nhân phương trình 1 cho 3 và phương trình 2 cho 4 Ta được phương trình mới với hệ số như sau. 13A + 40HNO3 → 13A(NO3)2 + 6NO + 8NO2 + 20H2O (3) 0,65 0,3 Dựa theo phương trình ta suy ra được nA = 0,65 mol A 42,25M = =65 (gam) A Zn 0,65 ⇒ ≡ ⇒ nZn(NO3)2 = nZn = 0,65 mol ⇒ m Zn(NO3)2 = n x M = 0,65 x 189 = 122,85 gam Phụ lục 3. Đề kiểm tra khối 12 ĐỀ KIỂM TRA HÓA HỌC 12 Thời gian: 20 phút Câu 1: Khử hoàn toàn 6,64g hỗn hợp A gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 cần dùng vừa đủ 2,24lit CO (đktc). Khối lượng Fe thu được là bao nhiêu? Câu 2: Cho 2,81g hỗn hợp gồm Fe2O3, MgO, ZnO tác dụng vừa đủ với 300 ml dung dịch H2SO4 0,1M. Tính khối lượng muối sunfat tạo ra trong dung dịch. Đáp án Học sinh có thể chọn 1 trong các cách như trong đáp án hoặc cách giải mới đúng Câu 1 Cách 1: 2CO n = nCO = 2,24/22,4= 0,1 (mol) mCO = n x M = 0,1 x 28 = 2,8g 2CO m = n x M=0,1 x 44 = 4,4g ĐLBTKL: mA + mCO = mFe + 2COm  mFe = mA + mCO – 2COm = 6,64 + 2,8 – 4,4 = 5,04 g Cách 2: nO của oxit = nCO = 0,1 mol mO=n x M= 0,1 x 16 = 1,6g mFe= moxit – mO = 6,64 – 1,6 = 5,04g Cách 3: FexOy + CO  Fe + CO2 Ta thấy: từ CO  CO2 : thêm 1 nguyên tử O => khối lượng O thêm vào đó chính là khối lượng của oxi trong oxit: mO= 2COm – mCO = 4,4 -2,8 = 1,6g mFe= moxit – mO = 6,64 – 1,6 = 5,04g Cách 4: Gọi x, y, z,t lần lượt là số mol của Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 trong hỗn hợp A. FeO + CO  Fe + CO2 y y y Fe3O4 + 4CO  3Fe + 4CO2 Đề 1 z 4z 3z Fe2O3 + 3CO  2Fe + 3CO2 t 3t 2t mFe = (x + y + 3z + 2t) x 56 (1) nCO = y + 4z +3t = 2,24/22,4 = 0,1 mol (2) mA=56x + (56+16)y + (56 x 3 +16 x 4)z + (56 x 2+16 x 3)t = 6,64 = 56x +56y + 56 x 3z +56 x 2t + 16y+16 x 4z+16 x 3t = 6,64 =56(x+y+3z+2t) +16(y+4z+3t) = 6,64 (3) Thế (1,2) vào (3) ta được : mFe +16 x 0,1= 6,64 mFe = 6,64-16 x 0,1 = 6,64-1,6 = 5,04gam Câu 2 Cách 1: 2 4H SO n = 0,3.0,1 = 0,03 mol 2 4H SO m = n.M = 0,03.98 = 2,94 g 2H O n = 2 4H SO n = 0,03 mol => 2H O m = n.M = 0,03.18=0,54g Áp dụng ĐLBTKL: mhh + 2 4H SOm = mmuối + 2H Om m muối = mhh + 2 4H SOm - 2H Om m muối = 2,81+2,94-0,54= 5,21 g Cách 2: mO(oxit) = mO 2(H O) = 2H On .MO = 0,03.16 = 0,48 g mKL = moxit – mO = 2,81 – 0,48 = 2,33 g 4SO m = n.M = 0,03 .96= 2,88 g m muối = mKL + 4SOm = 2,88 + 2,33= 5,21 g Cách 3: Fe2O3 → Fe2(SO4)3; MgO → MgSO4; ZnO →ZnSO4 nO (oxit) = 4SOn = 2 4H SOn = 0,03 mol Từ đó ta tính được mKL; => 4SOm ; => mmuối = mKL+ 4SOm Cách 4: Fe2O3 + 3H2SO4 -> Fe2(SO4)3 + 3H2O x 3x x MgO + H2SO4 -> MgSO4 + H2O y y y ZnO + H2SO4 -> ZnSO4 + H2O z z z m oxit = (56.2+16.3)x + (24+16)y + (65+16)z m muối = (56.2+96.3)x + (24+96)y + (65+96)z =(56.2+16.3)x + (24+16)y + (65+16)z + 240x + 80y +80z = moxit + 80(3x+y+z) =moxit +80.naxit = 2.81 + 80.0,03 = 5,21 g ĐỀ KIỂM TRA HÓA HỌC 12 Thời gian: 20 phút Câu 1: Khử hoàn toàn 8g hỗn hợp A gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 cần dùng vừa đủ 3,36lit CO (đktc). Khối lượng Fe thu được là bao nhiêu? Câu 2: Cho 5g hỗn hợp gồm Fe2O3, MgO, ZnO tác dụng vừa đủ với 500 ml dung dịch H2SO4 0,2M. Tính khối lượng muối sunfat tạo ra trong dung dịch. Đáp án Bài tập ở đề 2 giống bài tập ở đề 1 chỉ đổi số. Vì vậy chúng tôi chỉ giải 1 trong các cách như đề 1 đã trình bày. Học sinh có thể làm cách như trong đáp án hoặc cách giải mới đúng Câu 1 2CO n = nCO = 3,36/22,4= 0.15 (mol) mCO = n x M = 0,15 . 28 = 4,2g COm = n x M = 0,15 . 44 = 6,6g ĐLBTKL: mA + mCO = mFe + 2COm  mFe = mA + mCO – 2COm = 8 + 4,2 – 6,6 = 5,6g Câu 2 2 4H SO n = 0,5.0,2 = 0,1 mol 2 4H SO m = n.M = 0,1.98 = 9,8 g 2H O n = 2 4H SO n = 0,1mol => 2H O m = n.M = 0,1.18 =1,8g Áp dụng ĐLBTKL: mhh + 2 4H SOm = mmuối + 2H Om mmuối = mhh + 2 4H SOm - 2H Om m muối = 5 + 9,8 – 1,8 = 13 g. Đề 2 Phụ lục 4. Phiếu điều tra giáo viên Trường Đại học Sư Phạm Tp.HCM PHIẾU THAM KHẢO Ý KIẾN Lớp cao học khóa 18 Ngày …..tháng……năm 200… Để góp phần nâng cao chất lượng dạy - học môn Hóa học ở trường THPT cũng như hiệu quả của việc sử dụng bài toán hóa học nhằm phát triển tư duy cho học sinh, mong quý thầy (cô) vui lòng cho biết ý kiến của mình về một số vấn đề dưới đây: 1. Xin quý thầy (cô) vui lòng cho biết một số thông tin cá nhân: - Nơi công tác : …………………………………………….. - Trình độ : Cao đẳng □ Đại học □ Thạc sĩ □ Tiến sĩ □ - Số năm tham gia giảng dạy Hóa học ở trường THPT : …… 2. Quý thầy (cô) vui lòng cho biết một số thông tin về việc sử dụng bài tập hóa học (của bản thân) trong dạy học ở trường THPT: (Đánh dấu X vào nội dung thầy cô lựa chọn) 3. Xin quý thầy (cô) vui lòng cho biết tác dụng phát triển tư duy của các dạng bài tập hóa học 4. Xin quý thầy (cô) vui lòng cho biết tác dụng phát triển tư duy của các dạng đề kiểm tra 5. Xin quý Hình thức BTHH thầy (cô) sử dụng Không sử dụng Không thường xuyên Thường xuyên Rất thường xuyên - Bài toán (1 cách giải) rèn luyện nhiều kĩ năng tính toán. - Bài toán (1 cách giải) có nét độc đáo, không thiên về tính toán. - Bài toán nhiều cách giải. Dạng bài tập Mức độ Ít T.bình Tốt Rất tốt - Bài tập lý thuyết - Bài tập thực nghiệm định tính - Bài toán hóa học (bài tập hóa học có tính toán) - Bài tập thực nghiệm định lượng Dạng đề kiểm tra Mức độ phát triển tư duy Ít T.bình Tốt Rất tốt - Hình thức trắc nghiệm - Hình thức tự luận - Hình thức khác… thầy (cô) cho biết tác dụng phát triển tư duy của các biện pháp sử dụng bài tập 6. Khi sử dụng bài toán có nhiều cách giải, các biện pháp dưới đây được các thầy (cô) sử dụng như thế nào? Chúng tôi mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp, bổ sung của quý đồng nghiệp. Xin chân thành cám ơn ! Phụ lục 5. Phiếu điều tra học sinh Trường Đại học Sư Phạm Tp.HCM PHIẾU THAM KHẢO Ý KIẾN Lớp cao học khóa 18 Ngày …..tháng……năm 20… Các em học sinh thân mến! Dưới đây là một số câu hỏi nhằm đánh giá mức độ phát triển tư duy qua bài toán nhiều cách giải mà các em đã được rèn luyện. Rất mong các em trả lời bằng cách khoanh tròn vào các chữ số tương ứng với mức độ từ 1 thấp nhất đến 5 cao nhất. Biện pháp sử dụng bài tập Tác dụng Ít Bình thường Tốt Rất tốt - Dùng BT chỉ yêu cầu 1 cách giải đúng kết quả, nặng về tính toán. - Dùng BT có nhiều cách giải, khuyến khích HS tìm cách giải mới, nhận ra nét độc đáo để có cách giải tối ưu. - Dùng BT yêu cầu học sinh giải nhanh. - Cách khác:………………………………………………………. Biện pháp Không sử dụng Không thường xuyên Thường xuyên Rất thường xuyên - GV hướng dẫn cho HS các BTHH theo nhiều cách. - Học sinh chọn lựa, đề xuất các cách giải cho một bài toán hóa học. - Các nhóm thảo luận đưa ra cách giải tối ưu cho bài toán. - Cho học sinh tự chọn cách giải nhanh bài toán - Các nhóm thảo luận đưa ra các cách giải cho bài toán. - Cho từng nhóm học sinh làm báo cáo về các bài toán nhiều cách giải theo chương mục. - Yêu cầu HS tự ra đề bài tập có nhiều cách giải. - Cho HS sưu tầm các bài toán hóa học nhiều cách giải. - Phương pháp khác: ………………………………………….. ……………………………………………………………. 1. Em vui lòng cho biết một số thông tin cá nhân: Học sinh trường: ………………………………. Lớp 10 □ Lớp 11 □ Lớp 12 □ 2. Em vui lòng cho biết ý kiến về tác dụng của bài toán hóa học nhiều cách giải: Tác dụng của bài toán hóa học nhiều cách giải Mức độ 1. Làm tăng hứng thú học tập bộ môn 1 2 3 4 5 2. Kích thích trí tò mò, ham học hỏi 1 2 3 4 5 3. Tư duy linh hoạt hơn 1 2 3 4 5 4. Kích thích sự tìm tòi, sáng tạo 1 2 3 4 5 5. Biết được nhiều phương pháp giải toán hóa học 1 2 3 4 5 6. Yêu thích môn Hóa hơn 1 2 3 4 5 7. Tăng khả năng tự học và hợp tác 1 2 3 4 5 8. Khả năng làm bài toán nhanh và chính xác hơn 1 2 3 4 5 9. Điểm số cao hơn 1 2 3 4 5 3. Bài toán nhiều cách giải đã giúp em phát triển các thao tác tư duy sau: Các thao tác tư duy Mức độ phát triển 1. So sánh 1 2 3 4 5 2. Phân tích 1 2 3 4 5 3. Tổng hợp 1 2 3 4 5 4. Khái quát 1 2 3 4 5 5. Trừu tượng 1 2 3 4 5 6. Quy nạp 1 2 3 4 5 7. Diễn dịch 1 2 3 4 5 8. Suy luận tương tự 1 2 3 4 5 Xin chân thành cảm ơn các em! Giáo viên thực hiện đề tài Dương Thị Kim Tiên