Tài liệu Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập hóa học vô cơ nhằm phát triển năng lực sáng tạo trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ở trường trung học phổ thông chuyên

MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Nghị quyết Trung ương 8 khoá XI: “Nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện, chú trọng giáo dục lý tưởng, truyền thống, đạo đức, lối sống, năng lực và kĩ năng thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Phát triển khả năng sáng tạo, tự học, khuyến khích học tập suốt đời”. Đào tạo và phát triển nhân tài là một trong những chủ trương lớn mang tính chiến lược của Đảng và Nhà nước ta trong giai đoạn hiện nay. Bồi dưỡng và phát triển năng lực (PTNL) cho học sinh (HS) theo hướng phát huy tính tích cực, độc lập và sáng tạo của học sinh trong quá trình dạy học hóa học (DHHH) có thể được thực hiện bằng nhiều biện pháp và phương pháp (PP) khác nhau, trong đó sử dụng bài tập hóa học (BTHH) được đánh giá là một trong những phương pháp dạy học (PPDH) rất tích cực và có hiệu quả. Sử dụng BTHH có khả năng giúp HS lĩnh hội và bổ sung kiến thức, kĩ năng (KN), qua đó giúp họ nắm vững kiến thức, KN, phát triển tư duy và từ đó PTNL sáng tạo đó là một trong những việc làm cần thiết của giáo viên (GV). Tuy nhiên, không phải GV nào cũng có đủ kinh nghiệm lựa chọn, xây dựng và sử dụng được dạng BTHH để thực hiện mục tiêu này. Từ trước đến nay có nhiều công trình trong và ngoài nước nghiên cứu về BTHH nhưng chưa có công trình nào nghiên cứu về xây dựng và sử dụng BTHH cho HS ở trường chuyên. Chính vì vậy, chúng tôi chọn đề tài “Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập hóa học Vô cơ nhằm phát triển năng lực sáng tạo trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ở trường trung học phổ thông chuyên” làm đề tài luận án nghiên cứu của mình. 2. Mục đích nghiên cứu Xây dựng và sử dụng HT BT phần HH Vô cơ nhằm PTNL sáng tạo cho HS trong DH và bồi dưỡng HSG HH ở trường THPT chuyên. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn về: PTNL sáng tạo trong DH và bồi dưỡng HSG HH ở trường THPT chuyên; việc sử dụng BTHH Vô cơ trong DH và bồi dưỡng HSG HH ở trường THPT, đặc biệt trường THPT chuyên; nghiên cứu nội dung kiến thức HH và các BTHH nhằm PTNL sáng tạo trong việc bồi dưỡng HSG HH. - Xác định nguyên tắc, quy trình và PP xây dựng BTHH Vô cơ nhằm phát PTNL sáng tạo trong việc bồi dưỡng HSG hóa ở trường THPT. - Đề xuất biện pháp sử dụng BTHH trong việc PTNL sáng tạo cho HS; Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính hiệu quả và khả thi của các đề xuất đưa ra. 4. Khách thể và đối tượng nghiên cứu - Khách thể nghiên cứu: Quá trình DHHH ở trường THPT chuyên Việt Nam. 1 - Đối tượng nghiên cứu: BTHH Vô cơ chương trình HH THPT chuyên để PTNL sáng tạo cho HSG HH. 5. Phạm vi nghiên cứu BTHH phần hóa học Vô cơ chương trình HH THPT chuyên; Sử dụng BTHH PTNL sáng tạo cho HS trong bồi dưỡng HSG. 6. Giả thuyết khoa học Nếu GV lựa chọn và xây dựng được một HT BTHH đa dạng, có mức độ phân hóa cao theo định hướng PTNL và có phương pháp sử dụng hợp lí trong sự phối hợp với các PPDH tích cực thì sẽ phát triển được NL sáng tạo cho HS góp phần nâng cao được chất lượng DH và bồi dưỡng HSG HH ở trường THPT chuyên. 7. Phương pháp nghiên cứu 7.1. Nhóm phương pháp nghiên cứu lí luận Nghiên cứu tổng quan các tài liệu lí luận liên quan đến đề tài; Sử dụng phối hợp các PP phân tích, đánh giá, tổng hợp, thống kê hóa, khái quát hóa trong nghiên cứu các tài liệu liên quan đến việc đổi mới PPDH, PPDH và kĩ thuật DH tích cực, PTNL sáng tạo trong bồi dưỡng HSG HH trường THPT chuyên. - Phân tích nội dung chương trình HH chuyên, đề thi HSG HH các cấp làm cơ sở xây dựng HT BTHH phần Vô cơ để bồi dưỡng HSG HH trường THPT chuyên. 7. 2. Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn - Điều tra cơ bản: thực trạng bồi dưỡng HSG HH ở các trường THPT hiện nay, nội dung bồi dưỡng, kết quả và việc PTNL sáng tạo cho HSG HH. - Trao đổi với GV dạy trường chuyên và chuyên gia về tính phù hợp của HT BTHH phần Vô cơ, tính hiệu quả của các biện pháp PTNL sáng tạo, rèn luyện KN trong bồi dưỡng HSG HH trường THPT chuyên. - Thực nghiệm sư phạm: Xác định hiệu quả, tính khả thi của các đề xuất 7.3. Nhóm phương pháp xử lí thông tin Sử dụng PP thống kê toán học trong nghiên cứu KHGD để xử lí và đánh giá kết quả TNSP. 8. Điểm mới của luận án - Tổng quan cơ sở lí luận về đổi mới PPDH và vấn đề PTNL sáng tạo trong DHHH trường THPT chuyên. - Xác định nguyên tắc, quy trình, các bước xây dựng và sử dụng HT BTHH Vô cơ nhằm PTNL sáng tạo trong bồi dưỡng HSG HH ở trường THPT chuyên. - Xây dựng hệ thống BTHH vô cơ nhằm PTNL sáng tạo cho HSG ở trường THPT chuyên. - Đề xuất PP sử dụng HT BTHH đưa ra nhằm PTNL sáng tạo trong DH trường THPT chuyên và bồi dưỡng HSG HH. 9. Cấu trúc luận án Luận án gồm: Mục lục, Mở đầu 2 Chương 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc rèn KN, PTNL trong DHHH ở trường THPT chuyên Chương 2. Xây dựng và sử dụng BTHH PTNL sáng tạo trong bồi dưỡng HSG ở trường THPT chuyên. Chương 3. TNSP Danh mục tài liệu tham khảo Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG CHUYÊN 1.1. Lịch sử vấn đề nghiên cứu 1.2. Đổi mới phương pháp dạy học hóa học 1.2.1. Nhu cầu và xu hướng đổi mới phương pháp dạy học hóa học ở Việt Nam 1.2.2. Đổi mới phương pháp dạy học hóa học ở trường trung học phổ thông 1.2.3. Định hướng đổi mới phương pháp dạy học hóa học theo hướng tích cực và phát triển năng lực học sinh 1.2.3.1. Định hướng đổi mới phương pháp dạy học theo hướng tích cực Hai yếu tố cốt lõi của định hướng đổi mới PP dạy và học theo hướng tích cực là: cảm giác thoải mái và sự tham gia tích cực của HS trong quá trình học tập. 1.2.3.2. Định hướng đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát triển năng lực học sinh Đó là đổi mới chương trình và SGK, đổi mới phương pháp và hình thức tổ chức dạy học, đổi mới đánh giá kết quả giáo dục theo yêu cầu phát triển năng lực người học. 1.3. Tư duy và phát triển tư duy cho học sinh trong dạy học hóa học 1.3.1. Tư duy 1.3.1.1. Khái niệm tư duy 1.3.1.2. Các thao tác và hình thức tư duy 1.3.2. Tư duy “Siêu nhận thức” Ta có thể hiểu, siêu nhận thức là hoạt động tư duy của từng cá nhân về những suy nghĩ của họ. Đây là các quá trình hoạt động trí tuệ có khả năng điều khiển và điều chỉnh cách thức suy nghĩ của mỗi người. 1.3.3. Tư duy sáng tạo Tư duy sáng tạo là sự phát kiến ra các ý tưởng, đề xuất các giải pháp hoặc quan niệm mới, độc đáo để giải quyết các vấn đề phù hợp với hoàn cảnh đem lại những lợi ích xác thực. 1.3.4. Tư duy hóa học 3 1.4. Kỹ năng và rèn luyện kỹ năng cho học sinh trong dạy học hóa học 1.4.1. Khái niệm kỹ năng 1.4.2. Những kỹ năng cần rèn luyện cho học sinh trong dạy học hóa học Để PTNL sáng tạo cho HS đó là: KN tư duy HH ; KN sử dụng ngôn ngữ HH ; KN biễu diễn các quá trình HH thành các sơ đồ biến đổi HH ; KN thực hành HH ; KN quan sát, mô tả, giải thích các hoạt động thí nghiệm HH ; KN tóm tắt và giải các dạng BTHH bằng các PP khác nhau ; KN vận dụng kiến thức HH trong giải quyết các nhiệm vụ học tập và các vấn đề có liên quan đến thực tiễn… 1.5. Năng lực và phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh trong dạy học hóa học 1.5.1. Khái niệm và đặc điểm của năng lực NL chính là khả năng làm chủ những HT kiến thức, KN, thái độ và kết nối chúng một cách hợp lí trong việc thực hiện thành công nhiệm vụ hoặc giải quyết hiệu quả vấn đề đặt ra của cuộc sống. 1.5.2. Các năng lực cần hình thành và phát triển ở học sinh phổ thông 1.5.3. Các năng lực chuyên biệt cần hình thành cho học sinh phổ thông trong dạy học hóa học DHHH, cần hình thành và phát triển cho HS những NL sau: NL sử dụng ngôn ngữ hóa học ; NL thực hành hóa học ; NL tính toán ; NL giải quyết vấn đề thông qua môn Hóa học ; NL vận dụng kiến thức vào cuộc sống. 1.5.4. Đánh giá năng lực NL được đánh giá qua quan sát, qua hồ sơ, qua quá trình tự đánh giá. Với quá trình DH ở trường THPT Chuyên, chúng tôi đồng ý với quan điểm này trong đánh giá năng lực sáng tạo của HS và sử dụng hình thức đánh giá thông qua các bài kiểm tra kết hợp với đánh giá thông qua quan sát trong quá trình DH (bảng kiểm quan sát), đánh giá qua sản phẩm học tập (BT tự học ở nhà), hoặc kết quả bài thực hành thí nghiệm và tự đánh giá của HS (bảng hỏi, BT tự đánh giá). 1.5.5. Biện pháp phát triển năng lực cho học sinh trong dạy học 1.5.6 Năng lực sáng tạo 1.5.6.1. Khái niệm Qua sự nghiên cứu về NL và tư duy sáng tạo chúng tôi nhận định: “NL sáng tạo là NL tìm thấy những ý nghĩa mới, những mối quan hệ mới, những ý tưởng mới, là NL chứa đựng sự khám phá, sự phát minh, sự đổi mới độc đáo…khi giải quyết vấn đề và giải quyết vấn đề một cách hiệu quả”. 1.5.6.2. Cấu trúc của năng lực sáng tạo 1.5.6.3. Biểu hiện của năng lực sáng tạo 1.5.7. Phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh giỏi hóa học 1.5.7.1. Đặc điểm của học sinh ở trường trung học phổ thông chuyên 1.5.7.2. Các biểu hiện năng lực sáng tạo của học sinh giỏi Tính mềm; Tính nhuần nhuyễn; Tính độc đáo; Tính hoàn thiện; Tính nhạy cảm vấn đề. 4 1.5.7.3. Các biện pháp phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh giỏi hóa học Để phát triển năng lực sáng tạo cho HSG HH ngoài việc sử dụng các biện pháp phát triển năng lực đã nêu ở trên (mục 1.3.4) trong DHHH ở trường THPT chuyên chúng tôi còn đề xuất và áp dụng các biện pháp sau : 1. Tạo nhu cầu hứng thú, kích thích tính tò mò, ham hiểu biết về HH và xây dựng một logic nội dung DHHH phù hợp với đối tượng HS. 2. Rèn cho HS những KN thực hiện các thao tác tư duy, những hoạt động nhận thức chung trong quá trình học tập. 3. Rèn cho HS các KN HH. 4. Tập dượt cho HS giải quyết các vấn đề nhận thức theo PP nhận thức HH. 5. Rèn luyện KN chuyên biệt sử dụng trong hoạt động tư duy HH (KN sử dụng ngôn ngữ HH, KN thực hành HH, KN giải BTHH…). 6. Xây dựng hệ thống BTHH đa dạng, phong phú theo định hướng PTNL sáng tạo. 7. Sử dụng các BTHH theo định hướng PTNL sáng tạo. 8. Sử dụng các PP dạy học tích cực khi cho HS giải các BTHH để vừa có tác dụng rèn kỹ năng cho người học, vừa có tác dụng rèn kiến thức kỹ năng HH, lại vừa có tác dụng phát triển tư duy. 9. Hình thành, rèn luyện và phát triển các tư duy bậc cao như tư duy siêu nhận thức, tư duy sáng tạo … cho HS. 10. Đề xuất và sử dụng các biện pháp phát triển tư duy sáng tạo cho HS. 1.6. Bài tập hóa học một phương tiện phát triển năng lực hiệu quả cho học sinh 1.6.1. Khái niệm bài tập hóa học 1.6.2. Bài tập định hướng năng lực và đặc điểm 1.6.3. Vai trò của bài tập hóa học trong việc phát triển năng lực sáng tạo 1.6.4. Mối quan hệ giữa sử dụng bài tập hóa học và phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh trong dạy học 1.6.5. Những yêu cầu lí luận cơ bản đối với việc xây dựng và sử dụng bài tập hóa học phát triển năng lực sáng tạo 1.7. Một số nét về trường chuyên và thực trạng trong bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học 1.7.1. Một số nét về trường chuyên và các kì thi học sinh giỏi hóa học Việt Nam, quốc tế 1.7.2. Thực trạng việc bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ở một số trường trung học phổ thông chuyên Thực hiện điều tra 6 trường THPT chuyên của các tỉnh miền trung là THPT chuyên (Quảng Bình; Quảng Trị; Hà Tĩnh; Đại học Vinh; Phan Bội Châu; Thanh Hóa) về đội ngũ GV, kết quả các kì thi HSG để tìm ra nguyên nhân, những tác động tích cực và tiêu cực. 5 1.7.3. Thực trạng của việc xây dựng, sử dụng hệ thống lí thuyết và bài tập hóa học Vô cơ trong dạy học và bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học trường trung học phổ thông chuyên Về những KN đã được rèn luyện khi giải bài tập hóa học Bảng 1.7. Các KN HS đạt được khi giải BTHH. Các loại KN % GV đồng ý loại KN được rèn luyện, phát triển khi HS giải BTHH % GV đồng ý về các KN cần rèn luyện và phát triển cho HSHH % GV đã sử dụng BTHH để rèn luyện KN cho HS 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 96 100 100 100 60 80 70 75 55 100 80 55 100 100 80 100 100 60 (1) KN xác định và biểu diễn đúng quá trình HH. (2) KN sử dụng các PP giải BTHH. (3) KN quan sát, mô tả thí nghiệm HH. (4) KN kiến thức thực hành thí nghiệm. (5) KN giải thích các thí nghiệm HH. (6) KN đặt câu hỏi và ra đề một số BTHH. (7) KN sử dụng ngôn ngữ, thuật ngữ HH. (8) KN tự học. (9) KN làm việc theo nhóm. (10) KN vận dụng kiến thức HH vào thực tiễn cuộc sống (11) KN phát hiện và giải quyết vấn đề Theo các GV và các chuyên gia GD, ngoài KNHH cơ bản cần rèn luyện cho HSG HH, thì HSG trong thời hiện đại cần hình thành, rèn luyện và phát triển các KN lớn là: KN tự học, KN làm việc nhóm, KN phát hiện và giải quyết vấn đề và thông qua sự rèn luyện, phát triển các KN này mà phát triển năng lực sáng tạo cho HS. Tiểu kết chương 1 Trong chương này chúng tôi đã tổng quan cơ sở lí luận của đề tài về các vấn đề sau: Định hướng đổi mới PPDH theo hướng tích cực và PTNL sáng tạo của HS. Đây là những định hướng mang tính chiến lược trong đổi mới căn bản và toàn diện ngành GD nước ta. Nhiệm vụ PTNL cho HS đã được làm rõ về khái niệm, đặc điểm, các NL cần hình thành cho HS và PP đánh giá NL người học trong trong DH. Vấn đề phát triển tư duy và rèn luyện KN cho HS, PTNL, NL sáng tạo, trong DHHH được trình bày một cách HT, chúng tôi xác định đây là nhiệm vụ cần chú trọng trong DHHH nhất là ở trường THPT chuyên. BTHH được xác định là phương tiện hiệu quả để PTNL cho HS nên được trình bày một cách HT về khái niệm, vai trò, cách xây dựng và sử dụng trong việc PTNL sáng tạo. Đồng thời chúng tôi cũng đã trình bày những nét cơ bản của trường THPT chuyên về mục tiêu, nhiệm vụ, qui mô đào tạo, các kì thi HSG HH các cấp. Để hiểu rõ về thực trạng bồi dưỡng HSG HH và xây dựng, sử dụng HT BTHH Vô cơ trong DH và bồi dưỡng HSG HH chúng tôi đã tiến hành điều tra 150 cán bộ 6 quản lí, GV dạy HH THPT có tham gia bồi dưỡng HSG và GV dạy THPT chuyên. Dự giờ dạy của 30 GV tại 6 trường THPT và THPT chuyên các tỉnh khu vực miền trung và trao đổi với HSG HH. Các kết quả điều tra, quan sát, trao đổi với chuyên gia…đã được phân tích và đánh giá nghiêm túc. Đây là các cơ sở lí luận và thực tiễn cho các đề xuất của chúng tôi được trình bày ở chương 2 của luận án. Chương 2 XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC VÔ CƠ NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO TRONG VIỆC BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG CHUYÊN 2.1. Phân tích nội dung cấu trúc phần hóa học Vô cơ chương trình hóa học trường trung học phổ thông chuyên 2.2. Một số vấn đề chung về yêu cầu, nguyên tắc, quy trình, phương pháp khi xây dựng hệ thống bài tập hóa học trong dạy học theo định hướng phát triển năng lực sáng tạo ở trường trung học phổ thông chuyên và bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học 2.2.1. Yêu cầu 2.2.2. Nguyên tắc 2.2.3. Quy trình xây dựng hệ thống bài tập Quy trình xây dựng HT BTHH dùng trong DH phần HH Vô cơ ở trường THPT chuyên được mô tả bằng sơ đồ sau: 1. Xác định mục đích xây dựng HT BTHH 2. Xác định nội dung, KN để xây dựng HTBT 6.Thực nghiệm, trao đổi, chỉnh sửa 5. Soạn thảo HT BTHH 3. Xác định loại, dạng BT cần xây dựng 7. Hoàn chỉnh, sắp xếp HT BTHH 4. Thu thập thông tin cần thiết để xây dựng HTBT 2.2.4. Một số phương pháp xây dựng hệ thống bài tập hóa học phát triển năng lực sáng tạo trong bồi dưỡng học sinh giỏi (1) Lựa chọn, sắp xếp BTHH theo chuyên đề, nội dung dạy học: Tiến hành thu thập, phân tích các đề thi HSG các cấp trong nước và Quốc tế, lựa chọn những 7 BT hay, phù hợp với đối tượng sắp xếp theo chuyên đề, nội dung DH trong chương trình. (2) Xây dựng các BT mới: căn cứ vào mục tiêu, nội dung, đối tượng HS mà xây dựng BTHH theo các dạng : cũng cố kiến thức, rèn luyện KN vận dụng kiến thức, giải quyết vấn đề thực tiễn, môi trường… và theo các mức độ nhận thức và cấp độ PTNL sáng tạo của HS. Ví dụ: Nguyên nhân gây ra hiện tượng khói mù quang hóa, mưa axit, hiệu ứng nhà kính, vai trò của KNO3, hàn the trong chế biến thực phẩm và ảnh hưởng của nó tới sức khỏe người dùng… (3) Xây dựng BTHH trên cơ sở BT gốc 2.3. Xây dựng hệ thống bài tập hóa học Vô cơ nhằm phát triển năng lực sáng tạo dùng trong dạy học và bồi dưỡng học sinh giỏi ở trường trung học phổ thông chuyên 2.3.1. Xây dựng bài tập xác định, mô tả, giải thích các quá trình biến đổi hóa học Đây là dạng BT có tác dụng tốt phát triển tính mềm dẻo của năng lực sáng tạo. BT 3: Các công ty nước sử dụng clo để làm sạch nước sinh hoạt. Nồng độ của clo được xác định cẩn thận bằng cách kiểm tra các mẫu nước. Cho lượng dư kali iotua vào 1000 cm3 mẫu nước. Iot sinh ra phản ứng với 14,0 cm3 dung dịch natri thiosunfat 0,00100 M. a. Tính số mol natri thiosunfat (Na2S2O3) đã sử dụng cho phản ứng. b. Phương trình ion của phản ứng giữa iot và natri thiosunfat là I2(aq) + 2S2O32-(aq) → 2I-(aq) + S4O62-(aq) Tính số phân tử iot, I2, đã tham gia phản ứng. c. Hoàn thành phản ứng giữa phân tử clo và ion iotua. d. Viết số mol clo trong mẫu. e. Tính khối lượng clo (Cl2, phân tử khối 71,0 gmol-1) ban đầu. Nồng độ clo lớn nhất trong nước uống chấp nhận được là 0,5 phần triệu về khối lượng. Hãy chứng minh, bằng cách tính, lượng clo có trong 1 000 000 g nước mà mẫu nước ở trên đã kiểm tra là có thể chấp nhận được. Cho biết 1000 cm3 nước có khối lượng là 1000g g. Đề nghị 2 lí do tại sao nồng độ clo trong nước không được vượt quá 0,5 ppm. BT 12: Cá chết hàng loạt hay cá chết trắng là cụm từ dùng để mô tả việc các con cá bị chết một cách bất thường hoặc hàng loạt của các quần thể cá trong tự nhiên hoặc trong điều kiện nuôi nhốt chết đi và tỷ lệ tử vong tổng quát lớn hơn đời sống thủy sinh. Nguyên nhân phổ biến nhất là suy giảm nồng độ oxi trong nước, có thể là do các yếu tố như hạn hán, tảo xâm lấn, nhiễm độc, thủy triều đỏ hoặc một sự gia tăng nhiệt độ trong nước. DO là lượng oxi hoà tan trong nước cần thiết cho sự hô hấp của các sinh vật nước (cá, lưỡng thê, thuỷ sinh, côn trùng v.v...) thường được tạo ra do sự hoà tan từ khí quyển hoặc do quang hợp của tảo. Nồng độ oxi tự do trong nước nằm 8 trong khoảng 8 - 10 ppm, và dao động mạnh phụ thuộc vào nhiệt độ, sự phân huỷ hoá chất, sự quang hợp của tảo v.v... Khi nồng độ DO thấp, các loài sinh vật nước giảm hoạt động hoặc bị chết. Do vậy, DO là một chỉ số quan trọng để đánh giá sự ô nhiễm nước của các thuỷ vực. Để xác định hàm lượng oxi tan trong nước người ta lấy 100,00 ml nước rồi cho ngay MnSO4(dư) và NaOH vào nước. Sau khi lắc kĩ (không cho tiếp xúc với không khí) Mn(OH)2 bị oxi oxi hoá thành MnO(OH)2. Thêm axit (dư) , khi ấy MnO(OH)2 bị Mn2+ khử thành Mn3+. Cho KI (dư ) vào hỗn hợp, Mn3+ oxi hoá Ithành I3-. Chuẩn độ I3- hết 10,50 ml Na2S2O3 9,800.10-3 M. a. Viết các PTHH dạng ion của các phản ứng đã xảy ra trong thí nghiệm . b. Tính hàm lượng (mmol / l ) của oxi tan trong nước . BT 14: Về lịch sử arsenic trioxide được biết đến dưới cái tên“bụi di truyền”. Năm 55 sau công nguyên Nero (Vị hoàng đế thứ 5 của La mã) đầu độc Britannicus (anh trai Nero) bằng arsenic để chiếm ngai vàng thành Roma. Vào thế kỷ 15- 16, người Borgias ở Ý đã dùng arsenic để ám sát chính trị. Napoleon có thể bị đầu độc bằng rượu hoặc giấy dán tường có tẩm arsenic. AsO43- thế chỗ cho PO43- và tế bào chết, AsO43- ức chế quá trình phosphoryl hóa trong chu trình năng lượng ATP, AsO33thay thế cho S trong nhóm thiol và ức chế chức năng protein. Asen vào cơ thể bằng đường hít hoặc đường uống và vận chuyển theo đường máu đến tất cả các cơ quan nội tạng gây tổn thương hệ thống. Nồng độ thấp kéo dài gây tăng sắc tố (điểm đen trên da), sau đó là bệnh da ác tính, sơ vữa mạch ngoại biên (bệnh bàn chân đen). Ung thư phổi, gan và thận xuất hiện trong những giai đoạn sau. Phơi nhiễm cấp với arsen biểu hiện bằng nôn, đau bụng đại tiện phân máu và tử vong”. Người ta lợi dụng phản ứng của asen (III) oxit trong kẽm và HCl và tính kém bền nhiệt của AsH3 tạo ra để phát hiện ra những trường hợp bị đầu độc bởi asen bằng một bộ dụng cụ rất đơn giản. Lấy vật phẩm cần xét nghiệm (nghi có asen) cho vào bình cầu cùng với những hạt kẽm tinh khiết (không có asen) và mở khóa phễu để dung dịch HCl nhỏ dần xuống bình cầu. Nếu có hợp chất của asen thì có khí AsH3 bay ra và khi đốt nóng ống dẫn khí bằng thủy tinh thì AsH3 phân hủy tạo nên trên thành ống thủy tinh một lớp gương màu đen của Asen kim loại. Gương Asen tan trong nước Javen trong khi gương antimon không tan. a. Hãy giải thích các thông tin trong BT và viết các PTHH xảy ra. b. Dựa vào thông tin mà BT đã nêu hãy đề xuất bộ dụng cụ phát hiện asen trong vật phẩm cần kiểm tra. 2.3.2. Xây dựng hệ thống bài tập Vô cơ đa hướng Đây là dạng BT có nhiều biến đổi hóa học xảy ra theo nhiều hướng khác nhau trong hệ chất phản ứng (BT có nhiều trường hợp) hoặc nhiều BT có nhiều cách giải, dạng BT này có tác dụng lớn trong việc phát triển tính nhạy cảm và tính nhuần nhuyễn của năng lực sáng tạo. 9 2.3.3. Xây dựng hệ thống bài tập dạng sơ đồ biến đổi hóa học có yếu tố ẩn BT là sơ đồ biến đổi HH có yếu tố ẩn có tác dụng lớn trong sự phát triển tính nhạy cảm của năng lực sáng tạo. BT 20: Hãy quan sát sơ đồ sau và cho biết các sơ đồ đó được dùng trong quá trình HH nào? Xác định các chất có trong các chữ cái in hoa của sơ đồ và viết PTHH của các phản ứng xảy ra. d. FeCO 3 , ZnCO 3, CaCO 3 + dd HCl D u n g d òc h X + dd NH3 dö (L o ïc ta ùc h ) D u n g d òc h Y K e át tu ûa Z t 0 k h o ân g k h í + dd HC l dö C h a át ra én Z 1 D u n g d òc h Y 1 + C O d ö , t0 ñpdd (L o ïc ta ùc h ) D u n g d òc h Y 2 C h a át ra én Y 5 C h a át ra én Z 2 t0 C h a át raén Y 3 ñpnc C h a át ra én Y 4 (Điều chế Ca, Zn, Fe từ hỗn hợp quặng) Xây dựng các bài tập mở BT 22: Cho các chất sau đây: N2, NaNO3, NO, NO2, HNO3, Cu(NO3)2, NH3 hãy lập các sơ đồ biến đổi HH khác nhau thể hiện sự có mặt tất cả các chất HH đã cho trên sơ đồ biến đổi đó (mỗi chất chỉ có mặt trên sơ đồ 1 lần). 2.3.4. Xây dựng hệ thống bài tập có sử dụng sơ đồ, hình vẽ Dạng BT này có tác dụng phát triển tốt tính độc đáo của năng lực sáng tạo. BT 25: Để làm khô mỗi khí CO2, Cl2, HCl, NH3, SO2 ta dùng dụng cụ nào sau đây? Vì sao? CaO Bông thủy tinh H2SO4 đặc (1) (2) 2.3.5. Xây dựng hệ thống bài tập hóa học có chứa đựng các yếu tố dễ dẫn đến sai lầm trong nhận thức của học sinh 10 BT 27: Hòa tan hết 9,6 gam Mg vào DD HNO3 dư thu được DD X và 4,48 lít khí NO duy nhất (ở đktc). Hãy viết PTHH của các PƯ xảy ra và tính khối lượng muối có trong DD X. Phân tích: Khi giải BT này HS thường mắc một số sai lầm: + Cho rằng trong DD chỉ có 1 muối là Mg(NO3)2 và có số mol bằng số mol Mg ban đầu nên mMuối = 0,4.148 = 59,2 (gam). ( Thực chất là trong DD thu được có sản phẩm khử là NH4NO3) + Hiểu sai cụm từ “khí NO duy nhất’’ thành “khí NO là sản phẩm khử duy nhất’’ và sau khi viết PTHH thì tính số mol Mg là 0,3 bé hơn số mol Mg ban đầu nên kết luận là đề ra sai. 2.3.6. Xây dựng hệ thống các bài tập hóa học tổng hợp Việc xây dựng BT tổng hợp mới được cụ thể hóa bằng các bước sau: Bước 1: Xác định mục tiêu, nội dung kiến thức, KN cần rèn luyện. Bước 2: Chọn hệ chất và lập sơ đồ tóm tắt các quá trình biến đổi HH trong BT. Bước 3: Viết các PTHH có trong BT Bước 4: Dự kiến các số liệu phù hợp với các quá trình biến đổi theo PTHH. Bước 5: Đưa ra các yêu cầu của BT nhận thức (câu hỏi, yếu tố cần tìm), tính toán, lựa chọn các số liệu phù hợp với sơ đồ biến đổi của hệ chất. Bước 6: Diễn đạt nội dung BT. Bước 7: Giải BT để kiểm tra lại và chỉnh sửa. Bước 8: Thử nghiệm và hoàn chỉnh đưa vào sử dụng. Ví dụ: Dựa trên cơ sở BT xác định nguyên tố kim loại theo PP bảo toàn electron, BT khi cho oxit axit tác dụng với DD kiềm, BT về tính chất của hiđroxit lưỡng tính ta có thể xây dựng BT tổng hợp như sau: → Y1. → ddX → ↓ Y  {Fe,Cu ,Al  H 2 SO 4 ñaëc,noùng NaOH dö kk ,t 0 + dd NH3 dư V li5t SO2 + dd NaOH dư Z (rắn) ↓ Z1 + kk, t0 Z2 Khi chọn số liệu cho BT này GV cần chọn cụ thể kim loại M là gì? (ví dụ: Cu), số mol mỗi kim loại là bao nhiêu? (ví dụ: số mol Fe: 0,15 ; Al: 0,2 ; Cu: 0,05). Như vậy tương ứng với khối lượng kết tủa Y1, Z và Z2 tạo ra là bao nhiêu? Từ đó đặt câu hỏi cho BT ngoài việc xác định kim loại M có thể đặt thêm những câu hỏi nào? 2.4. Sử dụng hệ thống bài tập hóa học Vô cơ nhằm phát triển năng lực sáng tạo trong dạy học và bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ở trường trung học phổ thông chuyên 2.4.1. Sử dụng bài tập hóa học góp phần hình thành, rèn luyện, phát triển cho học sinh một số phẩm chất, kỹ năng của học sinh giỏi hóa học 2.4.1.1. Sử dụng bài tập hóa học hình thành và rèn luyện kỹ năng quan sát BT 39: Các hình vẽ sau mô tả một số PP thu khí thường tiến hành ở phòng thí 11 nghiệm. Cho biết từng PP (1), (2), (3) có thể áp dụng để thu được khí nào trong số H2O (1) (2) (3) các khí sau: H2, O2, N2, Cl2, HCl, NH3, SO2, CO2, H2S? 2.4.1.2. Sử dụng bài tập hóa học rèn luyện các kỹ năng hóa học cơ bản a. Rèn kỹ năng sử dụng các phương pháp giải bài tập hóa học Biện pháp 1: GV tổ chức cho HS phân tích, nhận xét thông qua việc giải các BT đặc thù trên lớp, biện pháp này được thiết kế thực hiện theo 7 bước. Biện pháp 2: Tổ chức cho HS tự học, thảo luận nhóm về PP giải và vận dụng (trên lớp hoặc ở nhà). Biện pháp này được thiết kế thực hiện theo 6 bước. b. Sử dụng bài tập hóa học rèn kiến thức kỹ năng thực hành hóa học Ví dụ, để rèn luyện KN thí nghiệm điều chế, thu chất khí tinh khiết được điều chế từ tương tác một chất rắn và một chất lỏng và KN vận dụng kiến thức ta có thể sử dụng BT có hình vẽ sau đây: BT 42: Quan sát bộ dụng cụ điều chế và thu khí được mô tả bằng hình vẽ sau: Hãy cho biết: - Vai trò của các bình B, C trong quá trình điều chế? Nếu đổi chỗ vị trí 2 bình này có được không, vì sao? - Nếu thay dd HCl ở phễu giọt bằng dd H2SO4 loãng có được không? Vì sao? - Làm thế nào để biết khí CO2 đã thu đầy bình? Với cách thu khí này có thu được một thể tích xác định của khí CO2 không? - Để thu được một thể tích xác định khí CO2 sạch không lẫn khí HCl thì bộ dụng cụ sẽ thay đổi thế nào? Giải thích? - Hãy lắp dụng cụ để điều chế và thu 100 ml khí CO2. Với bộ dụng cụ như hình vẽ có thể dùng để thu khí nào khác? Xác định các chất cần dùng trong các bình A, B, C, D. 2.4.1.3. Sử dụng bài tập hóa học giúp học sinh củng cố, hệ thống hóa kiến thức đã học một cách sinh động, hấp dẫn và vững chắc 12 2.4.1.4. Sử dụng bài tập hóa học để bổ sung, hoàn thiện, mở rộng, nâng cao kiến thức cho học sinh 2.4.2. Sử dụng bài tập hóa học phát triển năng lực sáng tạo thông qua việc rèn luyện một số kỹ năng thiết yếu của học sinh giỏi 2.4.2.1. Sử dụng bài tập hóa học phát triển năng lực sáng tạo thông qua rèn luyện kỹ năng tự học Biện pháp 1: Bổ sung một số nội dung lí thuyết và BTHH dùng cho HS chuyên HH bằng cách in tài liệu tự học và phát trực tiếp cho HS sau mỗi tiết học. Hoạt động 1: GV sưu tầm, biên tập nội dung tài liệu liên quan đến bài học cần bổ sung (Chỉ rõ được trích từ nguồn tài liệu nào để tạo sự tin tưởng cho HS). Đó là những nội dung không có trong SGK cơ bản, SGK nâng cao hay tài liệu giáo khoa chuyên hóa nhưng lại liên quan đến thực tế cuộc sống, được sử dụng trong các kỳ thi HS giỏi, hoặc liên quan đến kiến thức của bài học. Hoạt động 2: GV thiết kế, xây dựng các BT phù hợp với nội dung biên soạn khoảng 3 - 5 BT. Hoạt động 3: GV in ấn tài liệu và BT phù hợp với số lượng HS. Hoạt động 4: GV phát tài liệu cho HS vào cuối tiết học mà nội dung tài liệu có liên quan và đề ra các nhiệm vụ đối với HS Hoạt động 5: Các nhóm trình bày về những vấn đề chưa giải quyết được trong nhóm. GV giải đáp những thắc mắc thông qua các vấn đề mà nhóm trưởng thống kê (nếu có). Hoạt động 6: GV thu lại phiếu học tập và đánh giá hoặc cho HS tự đánh giá, đánh giá đồng đẳng. Ví dụ: Khi học bài clo trong chương trình HH lớp 10 chuyên, GV yêu cầu học sinh đọc các nội dung tài liệu và thực hiện các nhiệm vụ trong phiếu học tập sau: PHIẾU HỌC TẬP Bài: Clo I. Đọc tài liệu sau và chú ý đến các nội dung ngoài tài liệu SGK Chuyên HH 1. Cấu hình electron của Cl2: (σ slk )2 (σ s* )2 (σ Zlk )2 (π xlk )2 (π ylk )2 (π x* )2 (π *y )2 . 2. Thế điện cực chuẩn EClo 2 /2 Cl − = 1,36V . 3. Năng lượng liên kết Cl2 : 242kJ/mol. 4. Một số phản ứng HH khác của clo: 2Cl2 + 2HgO → HgO.HgCl2 + Cl2O Cl2 + F2 → 2ClF (tỉ lệ 1:1 ở 250oC) Cl2 + 3F2 (dư) → 2ClF3 (ở 280oC) Tài liệu trích dẫn: 1. Nguyễn Xuân Trường, Hoàng Thị Thúy Hương, Quách Văn Long (2013), Các chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa học (10, 11, 12), NXB Đại học quốc gia, Hà nội. 2. R.A. LIDDIN, V.A. MOLOSCO, L.L. ANĐREEVA. (2001), Tính chất lí HH các chất Vô cơ, NXB Khoa học và kĩ thuật, Hà nội. 3. Hoàng Nhâm (2010), HH Vô cơ, (tập 2) NXB GD, Hà nội. II. Hoàn thành các BT sau 13 BT 46: (4 điểm) Hãy lấy 2 ví dụ về phản ứng HH mà trong đó Cl2 chỉ thể hiện tính khử? Giải: ..................................................................................................................... BT 47: (4 điểm) Biết thế điện cực chuẩn O2 + 4e + 4H+ → 2H2O, E0 = 0,81V Cl2 + 2e → 2Cl- , E0 = 1,36V. Tính hằng số cân bằng của phản ứng sau:  → HCl + HClO Cl2 + H2O ←  Giải:................................................................................................................... BT 48: (2 điểm) Biết năng lượng liên kết F2, Cl2, Br2, I2 lần lượt là 159; 242; 192; 150kJ/mol. Phân tử kém bền nhất là A. F2. B. I2. C. Br2. D. Cl2. Kết quả đánh giá Tự đánh giá:........ Đánh giá đồng đẳng:..........GV đánh giá:……. Biện pháp 2: Sử dụng các BT có PP giải nhanh làm tài liệu tự học Bước 1: Biên soạn tài liệu tự học cho HS, trên tài liệu tự học có in các nội dung và nhiệm vụ. Bước 2: Phát tài liệu tự học cho HS và yêu cầu HS thực hiện các nhiệm vụ đã đề ra trên tài liệu. Bước 3: Sau thời gian phát tài liệu khoảng 5 ngày, cho HS thảo luận trong nhóm học tập để trao đổi, thể hiện, kiểm tra và điều chỉnh. Bước 4: HS báo cáo kết quả, các nhóm HS khác và GV góp ý chỉnh sửa. Bước 5: Cho HS tự đánh giá, HS đánh giá đồng đẳng và GV đánh giá kết quả mà HS tự học đạt được. Trong tài liệu tự học được phát cho HS ghi rõ nội dung và nhiệm vụ được trình bày ở trên với HTBT và câu hỏi gợi ý như ví dụ sau: BT vận dụng sáng tạo BT 51: Hòa tan hoàn toàn 45,2 gam hỗn hợp các kim loại trong DD HNO3 dư thu được DD X và 6,72 lít (ở đktc) hỗn hợp 2 khí không màu nặng hơn không khí có khối lượng là 10,4 gam. Đem DD X tác dụng với DD NaOH dư, đun nóng thu được 1,12 lít khí duy nhất (đktc). Tính khối lượng muối nitrat có trong DD X. Biện pháp 3: Sử dụng BT tổng hợp có đáp số cho trước làm tài liệu tự học Biện pháp 4: Sử dụng BT có sơ đồ, hình vẽ Biện pháp 5: Sử dụng PP cho HS tự ra đề BTHH Đây là hình thức tự học lí thú và cũng là một dạng BT khó đối với HS nên đòi hỏi HS cần phải tư duy nhiều, đây là dạng BT mở, tạo cơ hội cho nhiều cách tiếp cận, nhiều con đường giải quyết khác nhau trong sự phát triển năng lực sáng tạo. Để rèn luyện cho HS ra đề BTHH chúng tôi rèn luyện cho HS từng bước bằng các dạng BT đó là: (1) Dạng BT điền khuyết 14 (2) Dạng BT đặt câu hỏi cho BT (3) Dạng BT thay các số liệu đã cho bằng những số liệu mới phù hợp BT 57: Hãy thay số liệu của BT sau bằng các số liệu mới phù hợp: Cho 6,72 lít (đktc) NH3 qua ống đựng m gam CuO đốt nóng, sau một thời gian phản ứng thu được chất rắn X có khối lượng 49,6 gam. Biết chất rắn X phản ứng vừa đủ 600 ml DD HNO3 2M. Tính % thể tích NH3 đã phản ứng với CuO và tính giá trị m. (4) Dạng BT định tính BT 58: Cho các chất HH: Cr, Cr(OH)3, CrCl3, K2Cr2O7, K2CrO4, Cr2(SO4)3 hãy ra đề BT mà trong lời giải có sự tham gia PƯHH của các chất đã cho. (5) Dạng BT định lượng 2.4.2.2. Sử dụng hệ thống bài tập hóa học phát triển năng lực sáng tạo thông qua rèn kỹ năng hoạt động nhóm Ví dụ. Sử dụng BT đa hướng trong hoạt động nhóm BT đa hướng là dạng BT rất thuận lợi cho việc hình thành và rèn luyện KN hoạt động nhóm ở lớp hoặc ở nhà, GV có thể sử dụng BT đa hướng trong hoạt động nhóm theo 3 PP sau : PP 1. Có thể hình dung sơ đồ hình thành và cách làm việc của PP này như sau : BT Cách giải 1 … Cách giải 2 Nhóm 1 Nhóm 2 … PP 2. Dùng cho hoạt động nhóm ở lớp: GV giao đề và yêu cầu trước hết cả nhóm cùng thảo luận để tìm ra các PP giải cho BT, sau đó nhóm trưởng giao cho mỗi cá nhân hoặc vài cá nhân giải BT theo một PP khác nhau, cuối cùng cả nhóm cùng thảo luận, đối chiếu, trình bày kết quả, nhận xét, đánh giá. Có thể hình dung sơ đồ hình thành và cách làm việc của PP này: BT … Nhóm 1 Nhóm 2 Cách giải 1.1 1.1 Cách giải 1.2 1.2 Thành viên 1.1 Thành viên 1.2 Cách giải 2.1 …. 15 Thành viên 2.1 … Cách giải 2.2 Thành viên 2.2 … … PP 3. PP này có thể sử dụng trong hoạt động nhóm ở nhà. GV in vào phiếu học tập gồm 5 – 7 BT đa hướng và giao nhiệm vụ cho HS. Khi trình bày kết quả, báo cáo, nhận xét, đánh giá thì yêu cầu mỗi nhóm báo cáo một BT theo những PP giải khác nhau. Có thể hình dung sơ đồ báo cáo của các nhóm như sau : Lớp BT 1 … BT 2 Nhóm 1 Cách giải 1.1 Cách giải 1.2 Thành Thành viên 1.1 viên 1.2 Nhóm 2 Cách giải 2.1 …. Thành viên 2.1 … Cách giải 2.2 Thành viên 2.2 … … 2.4.2.3. Sử dụng hệ thống bài tập hóa học phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề 2.4.3. Sử dụng hệ thống bài tập hóa học phát triển năng lực sáng tạo thông qua việc hình thành và phát triển tư duy siêu nhận thức cho học sinh Khi sử dụng BT hoá học để hình thành và phát triển tư duy siêu nhận thức cho HS GV cần đặt ra những câu hỏi định hướng cho hoạt động tư duy của HS trong quá trình giải các dạng BT cụ thể. Các câu hỏi định hướng này cần thể hiện được ba chiến lược trong hoạt động tư duy siêu nhận thức và yêu cầu HS cần đặt ra và trả lời được trong quá trình giải quyết vấn đề (giám sát tư duy của mình). Ví dụ như : - Để giải quyết vấn đề (hoặc giải BT) này cần những thông tin/kiến thức nào? Dựa vào đâu để xác định nó? - Giải quyết vấn đề (BT) này cần bắt đầu từ đâu? Các bước giải tiếp theo là gì? Thực hiện nó bằng cách nào? Thời gian thực hiện? - Cách giải quyết vấn đề (BT) đưa ra sẽ thu được kết quả như thế nào? Cách giải quyết này đã hợp lí và là tối ưu chưa? Còn có các cách giải quyết nào khác không? Cách nào là tối ưu nhất? - Những bài học (kiến thức, kĩ năng, thái độ) thu nhận được khi giải quyết vấn đề (dạng BT) này? Những nội dung, bước đi được giải quyết tốt? chưa tốt? điểm mấu chốt, bước quan trọng để giải quyết vấn đề là gì?... HS thực hiện quá trình giải BT và giám sát hoạt động tư duy của mình bằng cách đặt ra và trả lời các câu hỏi định hướng sẽ hình thành và phát triển tư duy siêu nhận thức. Vậy những BT hoá học ở mức độ nhận thức nào sẽ giúp cho việc hình thành và phát triển tư duy siêu nhận thức cho HS một cách hiệu quả? 16 Điều này có tác dụng lớn trong việc phát triển tính hoàn thiện của năng lực sáng tạo. 2.4.4. Sử dụng hệ thống bài tập hóa học phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh thông qua việc phát triển tư duy sáng tạo Biện pháp 1: Hướng dẫn, luyện tập cho HS khả năng vận dụng các kiến thức, KN vào giải BTHH, nhất là các BTHH gắn với bối cảnh, tình huống thực tiễn. BT 69: Các bức tranh cổ vẽ bằng bột “trắng chì” [2PbCO3.Pb(OH)2] lâu ngày bị đen ở trong khí quyển, người ta sử dụng nước oxi già quét lên để làm trắng, giải thích, viết phương trình phản ứng xảy ra. Phân tích: Đây là dạng BT tạo cho HS sự liên hệ giữa kiến thức đã học với thực tiễn cuộc sống. Trong quá trình tư duy để giải thích hiện tượng HH xảy ra có những phần vượt quá kiến thức mà HS được trang bị lúc này trong suy nghĩ của HS xuất hiện tình huống có vấn đề là tại sao bột “trắng chì” lại bị đen khi ở lâu trong khí quyển, màu đen là chất gì? Tại sao dùng nước oxi già quét lên lại có màu trắng? Để giúp HS giải BT GV cần đặt ra các câu hỏi định hướng giúp HS phát triển tư duy liên tưởng, sáng tạo, các câu hỏi có thể là : + Hợp chất nào của chì có kết tủa màu đen? (PbS) + Trong không khí có thể có những chất nào?(H2O, CO2, H2S…) Chất nào có thể hình thành màu đen khi tiếp xúc với bột “trắng chì”? (2PbCO3.Pb(OH)2 + 3H2S → 3PbS + 2CO2 + 4H2O) + Nước oxi già có công thức HH và tính chất HH cơ bản là gì? (vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử) + Hợp chất gì của chì có kết tủa màu trắng? Hợp chất màu trắng đó có thể tạo thành như thế nào khi kết tủa màu đen tác dụng với nước oxi già?( PbS + 4H2O2 → PbSO4 + 4H2O) Như vậy thông qua các câu hỏi định hướng HS có sự tư duy để tìm tòi lời giải đáp làm xuất hiện những vấn đề mà trước đó họ chưa từng nghĩ đến hay biết đến, có những suy nghĩ sáng tạo, vượt bậc trong quá trình tư duy. Biện pháp 2: Sử dụng BTHH để rèn luyện cho HS năng lực suy luận logic, năng lực diễn đạt, trình bày chính xác. Biện pháp 3 : Sử dụng BTHH phát triển năng lực vận dụng sáng tạo kiến thức vào tình huống mới trong học tập và đời sống thực tiễn Biện pháp 4: Hướng dẫn HS phân tích các yếu tố của BT để chỉ ra PP giải độc đáo, sáng tạo đối với mỗi BT. Biện pháp 5: Hướng dẫn HS phân tích đề BT để chỉ ra những tình huống mà HS dễ gặp sai lầm, nêu biện pháp khắc phục. Từ đó giúp HS có sự chuẩn bị tốt về tâm thế và sự thấu đáo về hoạt động tư duy trước khi giải quyết sự việc. Biện pháp 6 : Hướng dẫn HS phân tích, phát hiện đề xuất BT mới từ BT đã cho. Biện pháp 7 : Hướng dẫn và luyện tập cho HS phân tích nội dung, cách giải BTHH để từ đó tìm ra các giải pháp khác nhau và biết nhận xét đánh giá để chỉ ra cách giải hay nhất. 17 Sau khi HS giúp HS phát hiện ra các PP giải mới, GV hướng dẫn HS giải BT theo những cách giải đó và yêu cầu HS nhận xét, đánh giá từng PP, ưu, nhược điểm của mỗi PP đó, PP giải tối ưu cho BT (PP qui đổi), hướng áp dụng mỗi PP vào những dạng BT tương tự. 2.5. Thiết kế giáo án thực nghiệm theo định hướng phát triển năng lực sáng tạo Tiểu kết chương 2 Căn cứ vào kết quả nghiên cứu về lí luận và thực tiễn DH, kết quả nghiên cứu về BTHH và tác dụng BTHH đối với sự phát triển năng lực chúng tôi đã đề xuất đề xuất 4 yêu cầu, 7 nguyên tắc, qui trình 7 bước và 3 PP chung xây dựng hệ thống BTHH dùng trong việc bồi dưỡng HSG HH nhằm PTNL sáng tạo ở trường THPT chuyên. Từ đó, thông qua việc giới thiệu 37 bài tập, chúng tôi đã đề xuất 6 phương pháp xây dựng hệ thống BTHH Vô cơ nhằm rèn luyện KN, PTNL sáng tạo cho HS trong việc bồi dưỡng HSG HH ở trường THPT chuyên đó là : BTHH xác định, mô tả và giải thích quá trình HH ; BTHH đa hướng ; BTHH là sơ đồ biến đổi HH có yếu tố ẩn ; BTHH có sơ đồ, hình vẽ ; BTHH có chứa đựng yếu tố dễ dẫn đến sai lầm trong nhận thức của HS và BTHH tổng hợp. Căn cứ vào kết quả nghiên cứu về lí luận DH, các lí thuyết học tập, các PPDH tích cực, tác dụng BTHH đối với quá trình DH, thông qua việc giới thiệu 40 BT, chúng tôi đã đề xuất: 4 PP, 2 biện pháp sử dụng HT BTHH Vô cơ trong việc bồi dưỡng HSG HH ; 6 PP, 12 biện pháp sử dụng hệ thống BTHH Vô cơ đã xây dựng nhằm PTNL sáng tạo cho HSG HH ở trường THPT chuyên. Mỗi PP, biện pháp đề xuất đều thiết kế một cách khoa học, chi tiết các bước, các hoạt động và các nhiệm vụ. Đã thiết kế 12 giáo án TNSP dùng trong DH theo định hướng phát triển năng lực sáng tạo. HT BTHH đã được xây dựng và các hình thức sử dụng đã đề xuất ở trên sẽ được tiến hành thực nghiệm ở chương 3. Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm 3.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 3.3. Nội dung thực nghiệm sư phạm 3.3.1. Chọn đối tượng và địa bàn thực nghiệm sư phạm TNSP được tiến hành 2 vòng trên đối tượng là HS lớp 10, 11, 12 tại 9 trường THPT chuyên của 8 tỉnh và thành phố, đó là các trường THPT chuyên : Trần Đại Nghĩa – Thành phố Hồ Chí Minh (HCM), Quảng Bình (QB), Quảng Trị (QT), Hà Tĩnh (HT), Đại học Vinh – Nghệ An (ĐHV), Phan Bội Châu – Nghệ An (PBC), 18 Lam Sơn – Thanh Hóa (LS), Đại học sư phạm Hà Nội (ĐHSP) ; Lê Quí Đôn – Điện Biên (LQĐ). 3.3.2. Xác định nội dung, bài dạy thực nghiệm sư phạm 3.3.3. Xác định phương pháp đánh giá nội dung thực nghiệm sư phạm Các bài kiểm tra, phiếu hỏi HS, bảng kiểm quan sát của GV, phiếu tham dò GV. 3.3.4 Tiến hành thực nghiệm sư phạm 3.4. Kết quả, xử lí và phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm 3.4.1. Cách xử lí và đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 3.4.1.1. Đánh giá định tính 3.4.1.2. Đánh giá định lượng Thiết kế công cụ đo: Bảng kiểm quan sát đánh giá biểu hiện NL sáng tạo và KNHH thông qua việc sử dụng BTHH trong dạy học; Phiếu hỏi GV về tính phù hợp của HT BTHH đã xây dựng và đánh giá hiệu quả việc sử dụng BTHH trong DH để phát triển tư duy sáng tạo, rèn KN cho HS; Bài kiểm tra sau bài dạy TNSP đánh giá NL sáng tạo của HS, phiếu hỏi, kết quả bài kiểm tra (15 phút và 45 phút) sau mỗi chương ở các khối lớp. 3.4.2. Kết quả thực nghiệm sư phạm 3.4.3. Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm 3.4.3.1. Phân tích định tính Nhận xét về tinh thần thái độ học tập của lớp TN sôi nổi, tích cực, chủ động, độc lập sáng tạo và hứng thú hơn hẳn so với lớp ĐC. HT BTHH Vô cơ xây dựng được đánh giá cao. 3.4.3.2. Phân tích định lượng kết quả bài kiểm tra vòng 1 Bảng 3.10. Tổng hợp phân loại kết quả các bài kiểm tra học sinh vòng 1 Kém (%) Khối 12 Lần 2 TN ĐC TN 0.0 7.5 0.0 0.0 8.4 0.0 ĐC 14.3 17.6 60.0 TN ĐC TN ĐC TN ĐC TN ĐC 0.0 8.6 0.0 9.9 0.0 9.3 0.0 10.0 1.0 23.5 0.0 14.4 0.0 17.3 0.0 20.0 17.3 43.3 15.1 41.7 18.4 45.3 21.4 45.8 Bài Lớp Chương Kim loại Kiềm – Kiềm thổ - Nhôm Chương Crom – Sắt – Đồng Chương Nitơ – Phot pho 11 Chương Cac bon – Silic Chương Halogen 10 Lần 1 Trung bình (%) Lần Lần 2 1 16.1 17.3 50.2 51.6 22.8 32.6 Chương Oxi – Lưu huỳnh 19 Khá – Giỏi (%) Lần 1 Lần 2 83.9 42.3 77.2 82.7 40.0 67.4 61.9 25.7 20.5 22.7 53.6 19.7 49.6 25.3 55.2 24.3 53.3 82.7 48.1 84.9 48.4 81.6 45.4 88.6 44.2 77.3 22.9 81.3 36.0 74.3 27.5 75.7 26.7 3.4.3.3. Phân tích định lượng kết quả bài kiểm tra vòng 2 120 120 100 100 80 80 12TN lần 1 60 12TN l ần 2 60 12ĐC lần 1 12ĐC l ần 2 40 40 20 20 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Hình 3.7. Đồ thị đường lũy tích bài kiểm tra lớp 12 lần 1, 2 vòng 2. Bảng 3.14. Bảng tổng hợp các tham số đặc trưng các bài kiểm tra vòng 2 Khối lớp Lần KT S X V% ES tđ 0.247 1.37 5.76 0.197 0.249 1.28 6.42 1.28 0.171 0.210 1.30 4.95 1.30 1.31 0.182 0.213 1.35 4.47 6.12 1.36 1.39 1.76 0.223 1.28 5.27 5.82 1.33 1.35 0.182 0.228 1.38 5.36 TN ĐC TN ĐC TN ĐC 1 7.89 5.87 1.46 1.45 0.190 2 7.62 5.43 1.42 1.40 1 7.87 6.41 1.40 2 7.49 5.85 1 7.85 2 7.60 12 11 10 Đối chiếu với bảng phân phối Student với α = 0, 05 → p = 0, 95 → t p ,k = 1,98 ÷ 2, 00 . Theo bảng số liệu cho thấy mọi giá trị tính được của tTN luôn luôn lớn hơn tp,k, do đó sự khác nhau giữa 2 giá trị X 1 và X 2 là có ý nghĩa với độ tin cậy p = 0,95. Như vậy có thể khẳng định các số liệu trong các bảng trên có độ tin cậy 95% (sai số 5%). Từ các bảng phân phối tần suất, đường lũy tích và các tham số đặc trưng ta có nhận xét: Điểm trung bình của LTN cao hơn LĐC, suy ra LTN nắm vững và vận dụng kiến thức, kĩ năng tốt hơn LĐC. Đường lũy tích của LTN luôn luôn ở bên phải và phía dưới đường lũy tích của LĐC, điều đó cho thấy chất lượng học tập của LTN tốt hơn. Hệ số biến thiên V của LTN nhỏ hơn của LĐC, nghĩa là chất lượng LTN đều hơn LĐC. 3.4.3.4. Phân tích kết quả bảng kiểm quan sát đánh giá sự phát triển năng lực sáng tạo. 3.4.3.5. Kết quả thăm dò ý kiến nhận xét của giáo viên về sự phù hợp của hệ thống bài tập hóa học được xây dựng trong việc phát triển tư duy sáng tạo, rèn kĩ năng cho học sinh trong dạy học ở trường THPT chuyên và bồi dưỡng học sinh giỏi 3.4.3.6. Kết quả đánh giá sự phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh sau khi sử dụng hệ thống bài tập hóa học đã xây dựng qua phiếu hỏi học sinh 20