Tài liệu Một số sai lầm học sinh hay mắc phải khi giải bài tập hóa hữu cơ – trung học phổ thông

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐHSP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH    Mai Xuân Tráng MỘT SỐ SAI LẦM HỌC SINH HAY MẮC PHẢI KHI GIẢI BÀI TẬP HÓA HỮU CƠ – TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC Thành Phố Hồ Chí Minh – Tháng 3 năm 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐHSP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH    Mai Xuân Tráng MỘT SỐ SAI LẦM HỌC SINH HAY MẮC PHẢI KHI GIẢI BÀI TẬP HÓA HỮU CƠ – TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Chuyên nghành : Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn hóa học Mã số : 60 14 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS. TRẦN THỊ TỬU Thành Phố Hồ Chí Minh – Tháng 3 năm 2012 LỜI CẢM ƠN Tôi xin gửi lời cám ơn chân thành đến Ban Giám hiệu trường Đại học Sư phạm TP.HCM, phòng Sau đại học, quý thầy cô đã tận tình giảng dạy và tạo mọi điều kiện để các học viên học tập, nghiên cứu và hoàn thành khóa học. Trong quá trình thực hiện tôi đã nhận được sự giúp đỡ rất chân tình của PGS.TS Trần Thị Tửu, cô giáo mà tôi luôn kính trọng từ khi tôi bước chân vào trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh. Thông qua trang lời ngỏ này tôi xin chân thành cảm ơn cô, vì những tình cảm và sự nhiệt tình cô đã dành cho tôi. Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Trịnh Văn Biều, người thầy đã dìu dắt tôi từ khi tôi bắt đầu chọn cho mình ngành giáo. Thầy là tấm gương sáng cho tôi noi theo trong suốt những tháng năm đúng trên bục giảng. Tôi xin gởi đến cha mẹ, những người thân, những người bạn đã luôn giúp đỡ tôi trong suốt quá trình tôi làm luận văn lời cám ơn sâu sắc nhất. Mặc dù đã cố gắng hết sức, nhưng tôi nghĩ chắc chắn luận văn vẫn còn gặp những thiếu sót. Rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến xây dựng của quý thầy cô và các bạn. Đó sẽ là những kinh nghiệm quý báu cho tôi trong hành trang tri thức của mình. Cuối cùng tôi xin kính gởi đến quý thầy cô lời chúc sức khoẻ và hạnh phúc. Thành phố Hồ Chí Minh – năm 2012 Tác giả Mai Xuân Tráng MỤC LỤC Danh mục các chữ viết tắt ...........................................................................................7 MỞ ĐẦU .....................................................................................................................8 CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI .......................................................11 1.1. Lịch sử vấn đề nghiên cứu..............................................................................11 1.2. Những yêu cầu lí luận dạy học cơ bản đối với bài tập ...................................13 1.2.1. Xây dựng hệ thống đa cấp những bài tập của bộ môn.............................13 1.2.2. Biên soạn bài tập mới tùy theo yêu cầu sư phạm định trước ...................14 1.2.3. Đảm bảo các yêu cầu cơ bản trong việc dạy học bằng bài tập ................14 1.3. Bài tập hóa học ...............................................................................................15 1.3.1. Khái niệm bài tập hóa học .......................................................................16 1.3.2. Tác dụng của bài tập hóa học ..................................................................17 1.3.2.1. Bài tập giúp HS nắm kiến thức sâu sắc, bền vững hơn ....................17 1.3.2.2. Bài tập có khả năng phát triển tư duy sáng tạo của HS ....................18 1.3.2.3. Bài tập mở rộng sự hiểu biết một cách sinh động, phong phú mà không làm nặng nề khối lượng kiến thức của HS ..........................................19 1.3.2.4. Bài tập là phương tiện giáo dục tốt ...................................................19 1.3.3. Vị trí của bài tập hóa học trong quá trình dạy học ..................................19 1.3.4. Phân loại bài tập hóa học .........................................................................20 1.4.5. Xu hướng xây dựng bài tập hóa học hiện nay .........................................22 1.4. Tư duy.............................................................................................................24 1.4.1. Khái niệm tư duy .....................................................................................24 1.4.2. Tầm quan trọng của việc phát triển tư duy ..............................................24 1.4.3. Những đặc điểm của tư duy .....................................................................25 1.4.4. Những phẩm chất của tư duy ...................................................................26 1.4.5. Các thao tác tư duy và phương pháp logic ..............................................26 1.4.6. Những hình thức cơ bản của tư duy.........................................................28 1.4.7. Tư duy khoa học và tư duy hóa học ........................................................30 1.4.8. Sai lầm trong tư duy hóa học ...................................................................31 1.5. Một số phương pháp giải bài tập hóa học cơ bản ...........................................33 1.5.1. Nhóm các phương pháp bảo toàn ............................................................33 1.5.1.1. Phương pháp bảo toàn khối lượng ....................................................33 1.5.1.2. Phương pháp bảo toàn điện tích ........................................................34 1.5.1.3. Phương pháp bảo toàn nguyên tố ......................................................35 1.5.1.4. Phương pháp bảo toàn electron .........................................................37 1.5.2. Phương pháp tăng giảm khối lượng.........................................................38 1.5.3. Phương pháp quy đổi ...............................................................................40 1.5.4. Phương pháp trung bình ..........................................................................42 1.5.5. Phương pháp sử dụng đồ thị ....................................................................43 CHƯƠNG 2: MỘT SỐ SAI LẦM HỌC SINH HAY MẮC PHẢI KHI GIẢI BÀI TẬP HÓA HỮU CƠ TRUNG HỌC PHỔ THÔNG .................................................46 2.1. Phát hiện một số sai lầm học sinh hay mắc phải khi giải bài tập hóa hữu cơ 46 2.1.1. Khái niệm sai lầm ....................................................................................46 2.1.2. Phương pháp phát hiện sai lầm ................................................................46 2.1.3. Một số ví dụ về các sai lầm của HS khi giải bài tập hóa hữu cơ .............47 2.1.3.1. Sai lầm khi giải bài tập về hiđrocacbon ............................................47 2.1.3.2. Sai lầm khi giải bài tập về dẫn xuất hiđrocacbon .............................59 2.2. Một số dạng bài tập HS hay mắc sai lầm .......................................................82 2.2.1. Hiđrocacbon .............................................................................................82 2.2.1.1. Hiđrocacbon no.................................................................................82 2.2.1.2. Hiđrocacbon không no ......................................................................85 2.2.1.3. Hiđrocacbon thơm ............................................................................88 2.2.2. Dẫn xuất của hiđrocacbon .......................................................................90 2.2.2.1. Ancol. Phenol ....................................................................................90 2.2.2.2. Anđehit – Xeton – Axit cacboxylic ....................................................94 2.2.2.3. Este – Lipit ........................................................................................97 2.2.2.4. Amin – Amino axit – Protein ...........................................................101 2.3. Một số giải pháp giúp HS tránh được các sai lầm khi giải bài tập ...............104 2.3.1. Rèn luyện kĩ năng phân tích đề bài, lựa chọn phương pháp giải ...........105 2.3.2. Bổ sung, làm chính xác hóa hệ thống LT thông qua các BT định tính ......105 2.3.3 Vận dụng phương pháp dạy học giải quyết vấn đề, đồng thời tăng cường kiểm tra đánh giá; Tích cực tổ chức hoạt động cho HS...................................105 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ...........................................................110 3.1. Mục đích thực nghiệm ..................................................................................110 3.2. Đối tượng thực nghiệm.................................................................................110 3.3. Tiến hành thực nghiệm .................................................................................110 3.4. Kết quả thực nghiệm ....................................................................................112 3.5. Xử lí kết quả thực nghiệm ............................................................................115 KẾT LUẬN CHƯƠNG 3.........................................................................................131 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................................132 TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................136 PHỤ LỤC ................................................................................................................139 Danh mục các chữ viết tắt STT Chữ viết tắt Viết đầy đủ 01 BTHH Bài tập hóa học 02 CTCT Công thức cấu tạo 03 CTĐGN Công thức đơn giản nhất 04 CTPT Công thức phân tử 05 CTTN Công thức thực nghiệm 06 CTTQ Công thức tổng quát 07 Dd hoặc dd Dung dịch 08 DHHH Dạy học hóa học 09 ĐC Đối chứng 10 Đktc Điều kiện tiêu chuẩn 11 GV Giáo viên 12 HS HS 13 KT Kiểm tra 14 THPT THPT 15 TN Thực nghiệm 16 TNSP Thực nghiệm sư phạm MỞ ĐẦU 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Phát triển giáo dục và đào tạo là quốc sách hàng đầu, là một trong những động lực quan trọng thúc đẩy sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước, là điều kiện để phát huy nguồn lực con người. Trong thời đại hiện nay, Việt Nam đã là thành viên chính thức của Tổ chức thương mại thế giới WTO, thì giáo dục lại cần phải phát triển hơn nữa để góp phần đào tạo những thế hệ con người Việt Nam mới đầy năng động, sáng tạo, có khả năng hội nhập toàn cầu, tự lập trong suốt cuộc đời… Bài tập là một yếu tố rất quan trọng của quá trình dạy học. Qua thực tế, quá trình dạy học có hiệu quả hay không, HS có nhận thức tích cực, sáng tạo và hình thành các kĩ năng, kĩ xảo hay không… phụ thuộc rất nhiều vào hệ thống bài tập được thiết kế có hay không. Vì vậy vấn đề bài tập trong dạy học cũng là một chuyên đề đáng lưu ý. Tuy nhiên, từ trước đến nay, giáo viên nhiều khi chỉ chú ý đến việc cung cấp kiến thức, hệ thống bài tập, các phương pháp giải bài tập mà ít quan tâm đến việc tập hợp các sai lầm của HS khi giải bài tập và giúp các em tránh được các sai lầm đó. Qua đó, các em có thể tự rút ra các bài học cho bản thân để đạt kết quả tốt hơn trong các kì thi nhằm nâng cao kết quả dạy và học. Từ những lí do trên, việc nghiên cứu đề tài: “MỘT SỐ SAI LẦM HỌC SINH HAY MẮC PHẢI KHI GIẢI BÀI TẬP HÓA HỮU CƠ TRUNG HỌC PHỔ THÔNG” là rất cần thiết trong quá trình dạy và học hiện nay. 2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Phát hiện một số sai lầm HS hay mắc phải khi giải bài tập hóa hữu cơ – chương trình THPT và đề xuất giải pháp giúp HS tránh được các sai lầm đó nhằm đạt kết quả cao trong học tập. 3. ĐỐI TƯỢNG VÀ KHÁCH THỂ NGHIÊN CỨU • Đối tượng nghiên cứu: Một số sai lầm hay mắc phải và việc hướng dẫn HS tránh được các sai lầm đó khi giải bài tập hoá hữu cơ – chương trình THPT. • Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học hóa học ở trường THPT. 4. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU o Nghiên cứu cơ sở lý luận của đề tài. o Tâp hợp một số sai lầm học sinh hay mắc phải khi giải bài tập hóa hữu cơ – chương trình THPT. o Biên soạn tài liệu giúp học sinh tránh được các sai lầm trên. o Thực nghiệm sư phạm để đánh giá kết quả của đề tài. 5. PHẠM VI NGHIÊN CỨU - Nội dung được giới hạn trong phần hóa học hữu cơ THPT chương trình cơ bản. - Địa bàn nghiên cứu: một số trường THPT ở TP Vũng Tàu - Thời gian nghiên cứu: từ tháng 4 năm 2011 đến tháng 3 năm 2012 6. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC Nếu HS nhận ra và tránh được một số sai lầm hay mắc phải khi giải bài tập hóa hữu cơ thì các em sẽ đạt kết quả tốt hơn trong các kì thi và kiểm tra, từ đó nâng cao thành tích học tập. 7. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU • Đọc và nghiên cứu các tài liệu liên quan đến đề tài. • Truy cập thông tin trên internet. • Điều tra bằng các phiếu câu hỏi và phỏng vấn. • Phương pháp chuyên gia • Sử dụng các phần mềm tin học. • Phân tích và tổng hợp. • Thực nghiệm sư phạm. • Sử dụng toán thống kê để xử lý số liệu. 8. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU • Tổng quan các lí thuyết học tập làm cơ sở tâm lí học cho quá trình dạy học hoá học và phương pháp dạy học qua sai lầm. • Nghiên cứu và tập hợp một số sai lầm hay mắc phải của HS khi giải bài tập hóa hữu cơ THPT – chương trình cơ bản. • Đề xuất một số biện pháp phát hiện và khắc phục sai lầm trong nhận thức của HS khi giải bài tập hóa hữu cơ THPT góp phần nâng cao năng lực nhận thức, tư duy cho HS, giúp HS tránh được các sai lầm đó để đạt kết quả học tập cao hơn. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. Lịch sử vấn đề nghiên cứu 1.1.1. Một số tài liệu viết về bài tập hóa học Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều tài liệu, sách tham khảo viết về bài tập hóa học nói chung và bài tập hóa hữu cơ nói riêng, chẳng hạn như: - Phạm Sỹ Lựu (2011), Bài tập và phương pháp giải hóa học hữu cơ 11, NXB ĐHQG Hà Nội. - Nguyễn Xuân Trường, Từ Ngọc Ánh, Phạm Văn Hoan (2007), Bài tập hoá học 12, NXB Giáo dục, Hà Nội. - Nguyễn Xuân Trường (2007), Cách biên soạn và trả lời câu hỏi trắc nghiệm môn hoá học ở trường phổ thông, NXB Giáo dục, Hà Nội. - Ngô Ngọc An (2009), Giải toán hóa học 11, NXB Giáo dục Việt Nam. - Nguyễn Văn Thoại, Nguyễn Hữu Thạc (2006), 200 bài tập hóa học nâng cao 11, NXB ĐHQG Hà Nội. - Hoàng Thị Bắc, Đặng Thị Oanh (2008), 10 phương pháp giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học, Nxb Giáo dục, Hà Nội. - Trần Trung Ninh, Lê Đăng Khương (2008), 54 đề kiểm tra trắc nghiệm hóa học 10, Nxb ĐHQG Hà Nội. - Huỳnh Văn Út (2006), Giải bằng nhiều cách các bài toán hóa học 10, Nxb Tổng hợp TP Hồ Chí Minh. - Đặng Thị Oanh, Nguyễn Xuân Tòng (2009), Bài tập trắc nghiệm hóa học hữu cơ THPT, NXB Giáo dục Việt Nam. - Nguyễn Xuân Trường (2010), Phương pháp giải nhanh bài toán trắc nghiệm hóa học hữu cơ, NXB ĐHQG Hà Nội. - Cao cự Giác (2007), Bồi dưỡng học sinh giỏi, (chuyên đề cao học - Chuyên nghành LL & PPDH hóa học). - Nguyễn khoa Thị Phượng (2008), Phương pháp giải nhanh các bài toán hoá học trong tâm, NXB ĐHQG Hà Nội 1.1.2. Một số đề tài nghiên cứu về bài tập hóa học Cũng đã có khá nhiều khóa luận, luận văn, luận án nghiên cứu về bài tập hóa học, chẳng hạn như: - 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. - Lê Thanh Hùng, Phương pháp dạy học kiến tạo và vận dụng trong dạy học phần hiđrocacbon - hoá học lớp 11 - THPT nâng cao, Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục - Đại học sư phạm thành phố Hồ Chí Minh. - Văn Thị Ngọc Linh (2002), Xây dựng câu hỏi trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn phần hợp chất hữu cơ có nhóm chức lớp 11- chương trình cơ bản, Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục- Trường ĐHSP TPHCM. - Vũ Thị Kim Oanh, (2003), Xây dựng hệ thống câu hỏi trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn chương trình hóa học lớp 10 cơ bản, Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục- Trường ĐHSP TPHCM. - Nguyễn Thị Ngọc Hải (2006), Xây dựng hệ thống câu hỏi trắc nghiệm khách quan chất lượng cao dùng để dạy học hóa học lớp 12 nâng cao trường THPT, Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục- Trường ĐHSP TPHCM. - Trần Thị Trà Hương (2006), Xây dựng hệ thống bài tập hóa vô cơ lớp 10 THPT nhằm củng cố kiến thức và phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh, Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục- Trường ĐHSP TPHCM. - Lê Thị Kim Thoa (2006), Tuyển chọn và xây dựng hệ thống bài tập hoá học gắn với thực tiễn dùng trong dạy học hóa học ở trường THPT, Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục- Trường ĐHSP TPHCM. - Lại Tố Trân (2006), Xây dựng hệ thống bài tập phát triển tư duy cho học sinh phần hóa hữu cơ lớp 11 chương trình nâng cao, Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục- Trường ĐHSP TPHCM. - Nguyễn Cửu Phúc (2007), Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập hóa học phần kim loại lớp 12 THPT chương trình nâng cao, Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục- Trường ĐHSP TPHCM. Trong quá trình nghiên cứu, chúng tôi đã sưu tầm được nhiều đề tài của những học viên, sinh viên các khóa trước nghiên cứu về “bài tập hóa học”. Chúng tôi cũng đã cố gắng tìm những tài liệu hay luận văn, khóa luận của những học viên, sinh viên khóa trước đã nghiên cứu về các sai lầm của HS khi giải bài tập để làm tài liệu tham khảo, nhưng chúng tôi chỉ tìm được một đề tài của học viên Nguyễn Văn Kim (Cao học Vinh K16) là :”Nâng cao chất lượng dạy học hóa học thông qua việc khắc phục những sai lầm trong nhận thức học tập của học sinh khi giải BTHH phần hóa kim loại THPT”. 1.2. Những yêu cầu lí luận dạy học cơ bản đối với bài tập Bài tập có công dụng rộng rãi, có hiệu quả cao trong việc thực hiện mục tiêu đào tạo, trong việc hình thành phương pháp chung của việc tự học, trong việc rèn luyện kĩ năng tự lực sáng tạo. Muốn khai thác được tối đa tiềm năng trí – đức – dục của bài tập, người GV bộ môn cần giải quyết một loạt những vấn đề cơ bản có liên quan đến hệ thống bài tập của bộ môn mình. 1.2.1. Xây dựng hệ thống đa cấp những bài tập của bộ môn * Phân loại các bài tập: Trước hết phải tiến hành phân loại các bài tập của bộ môn, sưu tầm, chọn lọc, sắp xếp chúng thành kiểu (cơ bản nhất, điển hình nhất), từ đó phân loại tiếp thành phân kiểu, phân dạng…cho đến những bài tập tổng hợp, phức hợp. * Phân hóa các bài tập: Ở mỗi kiểu tìm ra quy luật biến hóa từ cái sơ đẳng, cơ bản, điển hình nhất (cái đơn giản coi như xuất phát) đến những bài tập ngày càng phức tạp hơn, tổng hợp hơn. Đây là chuỗi bài tập theo logic dọc, đồng thời lại tìm ra qui luật liên kết các bài toán giữa các kiểu với nhau. Từ những bài toán điển hình, đơn giản nhất của hai hay nhiều kiểu khác nhau ″lắp ghép″ thành một bài tổng hợp. Đây chính là logic ngang của sự cấu tạo các bài tập từ nhiều kiểu khác nhau. Nắm được hai quy luật (dọc và ngang) của sự hình thành bài tập, ta có thể sắp xếp chúng theo thứ tự từ bài tập dễ đến bài tập khó. Từ đó mà ta có thể tùy từng trình độ của HS (giỏi, khá, trung bình, yếu) mà chọn, mà đưa ra bài tập vừa sức cho HS giải. Đây là dạy học phân hóa bằng những bài tập phân hóa). Dạy học theo tiếp cận này sẽ rất hiệu quả vì nó cho phép ta cá thể hóa cao độ việc dạy học cho một lớp có nhiều HS ở trình độ lĩnh hội khác nhau. 1.2.2. Biên soạn bài tập mới tùy theo yêu cầu sư phạm định trước Nếu nắm được sự phân loại các kiểu điển hình và các quy luật biến hóa (dọc và ngang) của bài tập, GV có thể biên soạn những bài tập mới bằng cách vận dụng những quy luật biến hóa trên. Tùy theo yêu cầu sư phạm, ta có thể phức tạp hay đơn giản hóa bài tập, soạn những bài tập có độ khó tăng dần, có chứa đựng những yếu tố giúp rèn luyện những kĩ năng riêng biệt nào đó v.v…Bài tập được xây dựng theo tiếp cận mođun sẽ đáp ứng được những mục đích nói trên. Từ một số bài tập điển hình nhất “lắp ráp” chúng theo nhiều cách khác nhau “tháo gỡ” bài tập phức tạp thành nhiều bài tập đơn giản hơn. 1.2.3. Đảm bảo các yêu cầu cơ bản trong việc dạy học bằng bài tập Khi sử dụng bài tập như một phương pháp dạy học, cần lưu ý những yêu cầu sau đây: * Bảo đảm tính cơ bản gắn liền với tính tổng hợp: Hệ thống bài tập của bộ môn phải khái quát hết những thông tin cơ bản nhất của chương trình bộ môn. Nó buộc HS khi giải hệ thống bài tập đó phải huy động tổng hợp những kiến thức cơ bản của toàn bộ chương trình và những kiến thức hỗ trợ liên môn. * Bảo đảm tính hệ thống và tính kế thừa: Giải bài tập hóa học thực chất là vận dụng các quy luật của hóa học và việc biến đổi bài tập ban đầu thành những bài tập trung gian, sơ đẳng hơn, cơ bản hơn. Những bài tập cơ bản điển hình (đơn giản nhất của một kiểu nhất định) giữ vai trò rất quan trọng trong học vấn của HS vì chúng sẽ là kiến thức công cụ để giúp HS giải được những bài tập tổng hợp. Do đó GV phải quy hoạch toàn bộ hệ thống những bài tập ra cho HS trong toàn bộ chương trình của môn học, sao cho chúng sẽ kế thừa nhau, bổ sung nhau, cái trước chuẩn bị cho cái sau, cái sau phát triển cái trước tất cả tạo nên (cùng với nội dung các lí thuyết khác) một hệ thống toàn vẹn những kiến thức, kĩ năng và kĩ xảo. * Bảo đảm tính kĩ thuật tổng hợp: Bài tập phải đóng vai trò cầu nối giữa lí thuyết và thực tiễn, giữa nhà trường và đời sống sản xuất. Nó phải là phương tiện rèn cho HS những kĩ năng chung nhất của việc tự học, của việc giải quyết các vấn đề nhận thức. Nó cũng góp phần vào việc hình thành ở HS những phẩm chất và những nét của văn hóa lao động (trí óc và chân tay). * Bảo đảm tính phân hóa của hệ thống các bài tập: Trước hết bài tập ra cho HS phải vừa sức. Muốn cho bài tập có khả năng vừa sức với ba loại trình độ HS trong lớp, người GV phải phân hóa bài tập từ những bài tập trung bình vừa sức với đại đa số HS, GV phức tạp nó lên để dùng cho một số HS khá, giỏi và đơn giản nó đi để dùng cho HS yếu, kém. Có như vậy bài tập mới trở thành động lực thường xuyên của sự học tập tích cực. Thường xuyên coi trọng việc dạy HS phương pháp giải bài tập: Dựa vào đặc trưng của bộ môn, GV phát hiện ra đặc trưng của phương pháp giải bài tập bộ môn. Trên cơ sở đó GV có kế hoạch rèn luyện cho HS hệ thống kĩ năng và kĩ xảo giải bài tập. Phương pháp giải bài tập bộ môn sẽ là cơ sở và điểm xuất phát để hình thành và phát triển những phương pháp hợp lí chung nhất của tự học và của hành động. 1.3. Bài tập hóa học [14], [25] Trong dạy học hóa học ở trường phổ thông, bài tập hóa học được coi là một trong những phương pháp dạy học có hiệu quả cao. Có thể nói quá trình học tập là quá trình giải một hệ thống bài tập đa dạng. Trong thực tế, một bài giảng, một giờ lên lớp có hiệu quả, có thỏa mãn yêu cầu nâng cao tính tích cực, sáng tạo của HS hay không phụ thuộc rất lớn vào hệ thống bài tập (bao gồm cả câu hỏi, bài toán, bài tập nhận thức …) có lí thú, có được biên soạn tốt không. 1.3.1. Khái niệm bài tập hóa học Trong thực tiễn dạy học ở trường phổ thông, BTHH giữ vai trò rất quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu đào tạo, nó vừa là mục đích vừa là nội dung lại vừa là phương pháp dạy học hiệu quả. Nó không chỉ cung cấp cho HS kiến thức, con đường giành lấy kiến thức mà còn mang lai niềm vui của quá trình khám phá, tìm tòi phát hiện của việc tìm ra đáp số. Đặc biệt BTHH còn mang lại cho người học một trạng thái hưng phấn, hứng thú nhận thức. Đây là yếu tố tâm lí quan trọng của quá trình nhận thức đáng được chúng ta quan tâm. Vậy, bài tập là gì ? Theo nghĩa chung nhất, thuật ngữ “bài tập” (tiếng Anh) là “Exercise”, tiếng Pháp – “Exercice” dùng để chỉ một loạt hoạt động nhằm rèn luyện thể chất và tinh thần (trí tuệ). Trong giáo dục, theo “Từ điển Tiếng Việt” do Hoàng Phê chủ biên, thuật ngữ “bài tập” có nghĩa là “bài ra cho HS làm để vận dụng những điều đã học”. Theo Thái Duy Tuyên “bài tập là một hệ thông tin xác định bao gồm những điều kiện và những yêu cầu được đưa ra trong quá trình dạy học, đòi hỏi người học một lời giải đáp, mà lời giải đáp này về toàn bộ hoặc từng phần không ở trạng thái có sẵn của người giải tại thời điểm mà bài tập được đặt ra”. Về mặt lí luận dạy học hóa học, bài tập bao gồm cả câu hỏi và bài toán mà khi hoàn thành chúng HS nắm được hay hoàn thiện một tri thức hay một kĩ năng nào đó, bằng cách trả lời miệng hay trả lời viết kèm theo thực nghiệm. Ở nước ta, sách giáo khoa và sách tham khảo, thuật ngữ “bài tập” được dùng theo quan niệm này. Câu hỏi - đó là những bài làm mà khi hoàn thành chúng HS phải tiến hành một loạt hoạt động tái hiện, bất luận là trả lời miệng, trả lời viết hay có kèm thực hành hoặc xác minh bằng thực nghiệm. Thường trong các câu hỏi, giáo viên yêu cầu HS phải nhớ lại nội dung các định luật, các quy tắc, định nghĩa, các khái niệm, trình bày lại một mục trong sách giáo khoa… Bài toán - đó là những bài làm mà khi hoàn thành chúng HS phải tiến hành một hoạt động sáng tạo. Bất luận hình thức hoàn thành bài toán - nói miệng, hay viết, hay thực hành (thí nghiệm) - bất kì bài toán nào cũng đều có thể xếp vào một trong hai nhóm: định lượng (tính toán) hay định tính. Người ta thường lựa chọn những bài toán và câu hỏi đưa vào một bài tập có tính toán đến một mục đích dạy học nhất định, là nắm hay hoàn thiện một dạng tri thức hay kĩ năng. Chẳng hạn, có thể ra bài tập nhằm mục đích hình thành kĩ năng lập công thức muối, viết phương trình phản ứng, nêu các chất đồng phân, giải những bài toán hóa học thuộc một kiểu nào đó, nêu đặc điểm của một nguyên tố theo vị trí của nó trong hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học… Tùy theo tính chất của hoạt động cần tiến hành (tái hiện hay sáng tạo) mà bài tập có thể chỉ gồm toàn những câu hỏi, hay toàn những bài toán hay hỗn hợp cả câu hỏi lẫn bài toán. Tóm lại, bài tập hóa học được xem như là một phương tiện dạy học then chốt trong quá trình dạy học, dùng bài tập trong quá trình hình thành kiến thức, khai thác kiến thức, phát triển tư duy, hình thành kĩ năng, kĩ xảo cho người học và kiểm tra, đánh giá chất lượng học tập… Như vậy, có thể xem bài tập là một “vũ khí” sắc bén cho giáo viên, HS trong quá trình dạy học và sử dụng bài tập là một trong những yêu cầu quan trọng trong quá trình dạy học nhằm nâng cao chất lượng đào tạo. 1.3.2. Tác dụng của bài tập hóa học 1.3.2.1. Bài tập giúp HS nắm kiến thức sâu sắc, bền vững hơn Khi giải một bài tập HS phải đi từ việc nghiên cứu đầu bài đến tìm đáp án. Để làm được điều này HS phải trải qua một quá trình quan sát, tổng hợp, phán đoán… Quá trình giải bài tập không phải bắt đầu từ con số “0” mà phải dựa vào kinh nghiệm thực tiễn, những kiến thức mà HS đã tích lũy từ trước. Các em phải nhớ, hiểu và vận dụng được những kiến thức và kinh nghiệm đó thì mới giải được bài tập. Bài tập hóa học không nằm dưới dạng khái niệm, định nghĩa hay định luật hoặc lí thuyết chung chung mà nó phản ánh những trạng thái nhất định của lí thuyết và thực tiễn. Trong trường hợp này kiến thức không còn là những cái gì trừu tượng, mà đã được cụ thể hóa. Ví dụ: Khi học bài “Khái quát về nhóm nitơ”, HS muốn giải thích được “Vì sao N chỉ có hóa trị tối đa là IV trong các hợp chất, trong khi đó, các nguyên tố khác của nhóm VA có thể có hóa trị tối đa là V” các em phải vận dụng thuyết cấu tạo nguyên tử, khái niệm về trạng thái kích thích, electron độc thân… 1.3.2.2. Bài tập có khả năng phát triển tư duy sáng tạo của HS Trong bất kì bài tập nào cũng có mâu thuẫn, những điều đã biết và những điều chưa biết. Khi giải bài tập trí tuệ của HS phải vận động đi từ những điều kiện đã biết để tìm ra câu trả lời. Hoạt động trí tuệ của HS rất đa dạng: quan sát, vận dụng trí nhớ, các thao tác tư duy như so sánh, tổng hợp, khái quát, suy luận…cho nên sau mỗi lần giải bài tập thành công, niềm tin và năng lực của HS càng được phát triển và củng cố. Đó là một trong những cơ sở quan trọng để các em mạnh dạn bước vào con đường sáng tạo. Ví dụ: Khi thực hành, một HS lắp dụng cụ điều chế khí Cl 2 như hình vẽ sau: a. Hãy viết phương trình phản ứng điều chế khí Cl 2 từ MnO 2 và HCl? b. Phân tích những chỗ sai khi lắp bộ dụng cụ thí nghiệm như hình vẽ? Để giải được bài tập này HS cần phải: - Phải nhìn lôgic nội dung của bài toán, tìm hiểu từ ngữ, hiểu sơ bộ ý đồ của tác giả. - Tìm hiểu giả thiết và yêu cầu của đề bài. - Hình dung tiến trình luận giải và biết phải bắt đầu từ đâu ? - Đâu là chỗ có vấn đề của bài toán. - Có cách nào hay hơn không (thông qua tính đặc biệt của đề bài …) 1.3.2.3. Bài tập mở rộng sự hiểu biết một cách sinh động, phong phú mà không làm nặng nề khối lượng kiến thức của HS Ví dụ: Theo tính toán của các nhà khoa học, mỗi ngày cơ thể người cần được cung cấp 1,5.10-4 g nguyên tố iot. Nếu nguồn cung cấp chỉ là KI thì khối lượng KI cần dùng cho một người trong một ngày là bao nhiêu? Bài tập này không phải là khó đối với HS, tuy nhiên mục đích cho HS nhận thấy hóa học không là kiến thức khó hiểu, khó nhớ mà phải là những kiến thức có liên quan đến cuộc sống con người rất thiết thực. 1.3.2.4. Bài tập là phương tiện giáo dục tốt Người thầy không chỉ có nhiệm vụ truyền đạt kiến thức cho HS mà còn giáo dục cho HS một nhân cách sống. Vì thế người thầy phải sử dụng nhiều biện pháp, nhiều phương tiện khác nhau, trong đó bài tập có thể xem là phương tiện hiệu quả và thường dùng nhất trong hóa học. Thế mạnh của bài tập là ở chổ rèn luyện đức tính chính các, kiên nhẫn, trung thực, lòng say mê hóa học và niềm tin vào khoa học, sức mạnh của bản thân. Niềm tin này có được là do trong quá trình độc lập vận dụng kiến thức, độc lập tìm được đáp số đã giúp các em có những phương pháp giải quyết đúng đắn các vấn đề đặt ra. Ngoài ra bài tập thực nghiệm còn có tác dụng rèn luyện văn hóa lao động (lao động có tổ chức, có kế hoạch, gọn gàng, ngăn nắp, sạch sẽ nơi làm việc). 1.3.3. Vị trí của bài tập hóa học trong quá trình dạy học Trong thực tế dạy học hiện nay, nhiều giáo viên chưa nắm được vị trí của bài tập hóa học trong quá trình dạy học. Họ thường sử dụng bài tập vào đầu giờ để kiểm tra bài cũ hoặc cuối giờ học, cuối chương, cuối học kì để ôn tập và kiểm tra kiến thức. Quan niệm đó chưa thật đúng, làm giảm tác dụng của bài tập khi dạy học. Người thầy có thể sử dụng bài tập ở bất cứ lúc nào, bất cứ nơi nào khi thấy nó có thể giúp mình thỏa mãn nhiệm vụ dạy học và mục đích dạy học. Ngược lại, thầy giáo hoàn toàn có thể không sử dụng bài tập khi điều đó không cần thiết cho cộng việc giảng dạy của mình. Bài tập hóa học không phải là nội dụng nhưng nó chứa đựng nội dung dạy học. Bài tập phải phù hợp với nội dung dạy học, với năng lực nhận thức của HS và phải phục vụ được ý đồ của thầy. Khi ra một bài tập phải xác định đúng vị trí của nó để bài tập trở thành một bộ phận hữu cơ của hệ thống kiến thức cần truyền thụ. 1.3.4. Phân loại bài tập hóa học Hiện nay có nhiều cách phân loại phân loại bài tập khác nhau. Vì vậy cần có cách nhìn tổng quát về các dạng bài tập dựa vào việc nắm chắc các cơ sở phân loại. 1. Dựa vào nội dung toán học của bài tập - Bài tập định tính (không có tính toán) - Bài tập định lượng (có tính toán) 2. Dựa vào nội dung của bài tập hóa học - Bài tập định lượng - Bài tập lý thuyết - Bài tập thực nghiệm - Bài tập tổng hợp 3. Dựa vào tính chất hoạt động học tập của HS - Bài tập lý thuyết (không có tiến hành thí nghiệm) - Bài tập thực nghiệm (có tiến hành thí nghiệm) 4. Dựa vào chức năng của bài tập - Bài tập tái hiện kiến thức (hiểu, biết, vận dụng) - Bài tập rèn luyện tư duy độc lập, sáng tạo (phân tích, tổng hợp, đánh giá). 5. Dựa vào kiểu hay dạng bài tập - Bài tập xác định CTPT của hợp chất