BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH ________________________ Dương Yến Phi HỆ THỐNG HÓA LÝ THUYẾT VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP PHẦN CƠ SỞ LÝ THUYẾT CẤU TẠO CHẤT LỚP 10 CHUYÊN HÓA HỌC Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học môn Hoá học Mã số : 60 14 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. NGUYỄN THỊ SỬU Thành phố Hồ Chí Minh – Năm 2012 LỜI CẢM ƠN Sau một thời gian nghiên cứu đến nay luận văn đã được hoàn thành với sự nỗ lực của bản thân cùng sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình của các thầy giáo, cô giáo và các em học sinh. Tác giả xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: − PGS.TS. Nguyễn Thị Sửu, người hướng dẫn trực tiếp, cô đã tận tình giúp đỡ, đóng góp nhiều ý kiến quan trọng giúp tác giả hoàn thành luận văn. − PGS.TS. Trịnh Văn Biều đã góp ý, tạo điều kiện thuận lợi giúp tác giả hoàn thành luận văn. − Các thầy, cô giáo giảng dạy lớp cao học khóa 21 chuyên ngành Lý luận và phương pháp dạy học môn Hóa học đã truyền cho tác giả nhiều kiến thức và kinh nghiệm quý báu. − Các thầy cô giáo trong tổ Hóa học, các em học sinh lớp 10 chuyên hóa thuộc các trường THPT chuyên Bến Tre – Tỉnh Bến Tre, THPT chuyên Trần Hưng Đạo – Tỉnh Bình Thuận, THPT chuyên Lương Thế Vinh – Tỉnh Đồng Nai, THPT chuyên Long An – Tỉnh Long An, THPT chuyên Quang Trung – Tỉnh Bình Phước đã tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trong quá trình thực nghiệm sư phạm. − Các thầy, cô giáo công tác tại phòng Sau đại học trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn. Cuối cùng, xin cảm ơn gia đình, người thân và bạn bè đã luôn ủng hộ, động viên, giúp đỡ để tác giả có thể hoàn thành tốt luận văn. Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 8 năm 2012 Tác giả MỤC LỤC Lời cảm ơn Mục lục Danh mục các chữ viết tắt Danh mục các bảng Danh mục các hình vẽ, đồ thị MỞ ĐẦU ...............................................................................................................................................9 Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN ........................................................................................ 13 1.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu ................................................................................................ 13 1.2. Bồi dưỡng HSG và chuyên hóa ở bậc THPT ............................................................................ 16 1.2.1. Quan niệm về học sinh giỏi ............................................................................................ 16 1.2.2. Hệ thống trường chuyên và mục tiêu đào tạo học sinh giỏi .......................................... 17 1.2.3. Một số biện pháp bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học THPT .............................................. 20 1.2.4. Những năng lực cần thiết của giáo viên dạy học sinh giỏi hóa học ................................ 24 1.2.5. Bài tập hóa học bồi dưỡng học sinh giỏi và chuyên hóa ................................................. 25 1.3. Đổi mới phương pháp dạy học theo hướng tích cực ............................................................. 25 1.3.1. Phương pháp dạy học tích cực ........................................................................................ 25 1.3.1.5. Các phương pháp dạy học tích cực .............................................................................. 29 1.3.2. Một số phương pháp dạy học tích cực dùng trong bồi dưỡng HSGHH ......................... 30 1.4. Thực trạng dạy học chuyên hóa và bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ................................... 34 1.4.1. Thuận lợi .......................................................................................................................... 34 1.4.2. Khó khăn .......................................................................................................................... 34 TÓM TẮT CHƯƠNG 1......................................................................................................................... 37 Chương 2. HỆ THỐNG HÓA LÝ THUYẾT, LỰA CHỌN VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP PHẦN CƠ SỞ LÝ THUYẾT ............................................................... CẤU TẠO CHẤT LỚP 10 CHUYÊN HÓA HỌC 38 2.1. Chương trình môn hóa học lớp 10 chuyên hóa và phần Cơ sở lý thuyết cấu tạo chất ......... 38 2.1.1. Cấu trúc chương trình môn hóa học lớp 10 chuyên hóa ................................................ 38 2.1.2. Cấu trúc phần Cơ sở lý thuyết cấu tạo chất trong chương trình chuyên hóa ................. 39 2.2. Cơ sở khoa học của việc hệ thống hóa lý thuyết, lựa chọn và xây dựng hệ thống bài tập phần Cơ sở lý thuyết cấu tạo chất ................................................................................................. 40 2.2.1. Những yêu cầu khi hệ thống hóa lý thuyết, lựa chọn và xây dựng hệ thống bài tập cho học sinh chuyên hóa ........................................................................................................... 40 2.2.2. Quy trình thực hiện việc hệ thống hóa lý thuyết, lựa chọn và xây dựng hệ thống bài tập ............................................................................................................................................. 41 2.3. Hệ thống lý thuyết tóm tắt phần Cơ sở lý thuyết cấu tạo chất .............................................. 43 2.3.1. Tổng quan hệ thống lý thuyết tóm tắt và bài tập phần Cơ sở lý thuyết cấu tạo chất .... 43 2.3.2. Hệ thống lý thuyết tóm tắt phần Cấu tạo nguyên tử ...................................................... 45 2.3.3. Hệ thống lý thuyết tóm tắt phần Cấu tạo phân tử và liên kết hóa học .......................... 56 2.3.4. Hệ thống lý thuyết tóm tắt phần Hóa học tinh thể ......................................................... 56 2.4. Hệ thống bài tập phần Cơ sở lý thuyết cấu tạo chất .............................................................. 63 2.4.1. Hệ thống bài tập phần Cấu tạo nguyên tử ...................................................................... 63 2.4.2. Hệ thống bài tập phần Cấu tạo phân tử và liên kết hóa học ........................................... 80 2.4.3. Hệ thống bài tập phần Hóa học tinh thể ......................................................................... 80 2.5. Sử dụng hệ thống lý thuyết tóm tắt và bài tập phần Cơ sở lý thuyết cấu tạo chất trong dạy học lớp 10 chuyên hóa và bồi dưỡng HSG ............................................................................. 90 2.5.1. Sử dụng hệ thống lý thuyết và bài tập hướng dẫn học sinh tự học ở nhà ...................... 90 2.5.2. Sử dụng hệ thống lý thuyết và bài tập tổ chức hoạt động học tập trên lớp ................... 91 2.5.3. Sử dụng hệ thống lý thuyết và bài tập trong kiểm tra, đánh giá..................................... 92 2.6. Một số giáo án phần Cơ sở lý thuyết cấu tạo chất lớp 10 chuyên hóa .................................. 93 2.6.1. Giáo án 1: Cấu tạo nguyên tử (phần Vỏ electron của nguyên tử) .................................. 93 2.6.2. Giáo án 2: Hạt nhân nguyên tử ...................................................................................... 99 2.6.3. Giáo án 3: Cấu tạo phân tử và liên kết hóa học .............................................................. 99 2.6.4. Giáo án 4: Hóa học tinh thể ............................................................................................. 99 TÓM TẮT CHƯƠNG 2....................................................................................................................... 104 Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM .............................................................................................. 105 3.1. Mục đích thực nghiệm ......................................................................................................... 105 3.2. Đối tượng thực nghiệm ........................................................................................................ 105 3.3. Nội dung và cách tiến hành thực nghiệm............................................................................. 105 3.4. Kết quả thực nghiệm ............................................................................................................ 109 3.4.1. Lập bảng phân phối tần số, tần suất cho nhóm ĐC và TN ............................................. 109 3.4.2. Biểu diễn kết quả bằng đồ thị ....................................................................................... 112 3.4.3. Kết quả thu được từ việc phân tích định lượng số liệu thực nghiệm sư phạm ............ 116 3.4.4. Kết quả phân tích định tính từ nhận xét của GV và HS ................................................. 117 3.5. Bài học kinh nghiệm ............................................................................................................. 119 TÓM TẮT CHƯƠNG 3....................................................................................................................... 120 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................................................. 122 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Phụ lục 1: Phiếu tham khảo ý kiến giáo viên và học sinh. Phụ lục 2: Đề và hướng dẫn chấm bài kiểm tra chuyên đề Cấu tạo nguyên tử (phần Vỏ electron nguyên tử). Phụ lục 3: Đề và hướng dẫn chấm bài kiểm tra chuyên đề Cấu tạo nguyên tử (phần Hạt nhân nguyên tử). Phụ lục 4: Đề và hướng dẫn chấm bài kiểm tra chuyên đề Cấu tạo phân tử và liên kết hóa học. Phụ lục 5: Đề và hướng dẫn chấm bài kiểm tra chuyên đề Hóa học tinh thể. Phụ lục 6: Đề và hướng dẫn chấm bài kiểm tra tổng hợp. DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 ĐC ĐHSP đktc GD – ĐT GS.TS GV HS HSG HSGHH p PPDH PGS.TS SGK SLK STT to tonc tos THPT TN TNSP TNKQ TPHCM đối chứng đại học sư phạm điều kiện tiêu chuẩn giáo dục – đào tạo giáo sư tiến sĩ giáo viên học sinh học sinh giỏi học sinh giỏi hóa học áp suất phương pháp dạy học phó giáo sư tiến sĩ sách giáo khoa số liên kết số thứ tự nhiệt độ nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sôi trung học phổ thông thực nghiệm thực nghiệm sư phạm trắc nghiệm khách quan thành phố Hồ Chí Minh DANH MỤC CÁC BẢNG STT Bảng Nội dung Trang 1 2 3 4 5 6 7 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 Đối tượng và địa bàn thực nghiệm Các chuyên đề thực nghiệm Điểm các bài kiểm tra Điểm trung bình các bài kiểm tra Thống kê % học sinh đạt điểm giỏi, khá, trung bình, yếu kém Tỉ lệ % học sinh đạt điểm xi trở xuống Tổng hợp các tham số đặc trưng 101 102 105 106 106 107 107 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ STT Hình Nội dung Trang 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 Đồ thị đường lũy tích kết quả bài kiểm tra số 1 Đồ thị đường lũy tích kết quả bài kiểm tra số 2 Đồ thị đường lũy tích kết quả bài kiểm tra số 3 Đồ thị đường lũy tích kết quả bài kiểm tra số 4 Đồ thị đường lũy tích kết quả bài kiểm tra tổng hợp Biểu đồ so sánh kết quả bài kiểm tra số 1 Biểu đồ so sánh kết quả bài kiểm tra số 2 Biểu đồ so sánh kết quả bài kiểm tra số 3 Biểu đồ so sánh kết quả bài kiểm tra số 4 Biểu đồ so sánh kết quả bài kiểm tra tổng hợp 108 108 109 109 110 110 111 111 112 112 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Thực hiện lời dạy của cố Thủ tướng Phạm Văn Đồng “Ở nhà trường, điều chủ yếu không phải là rèn luyện trí nhớ mà rèn trí thông minh” và “Phải làm sao tìm được cách học tập hợp lý nhất, thông minh nhất, tốn ít công nhất và thu hoạch được nhiều nhất. Cần biến phương pháp thành thói quen và làm cho nó trở thành nề nếp”, Bộ Giáo dục và Đào tạo luôn chú trọng chỉ đạo thực hiện tốt công tác bồi dưỡng học sinh giỏi, đặc biệt là ở các trường THPT chuyên trên cả nước. Đồng thời khẳng định mô hình đào tạo, bồi dưỡng học sinh giỏi ở các trường chuyên là rất cần thiết, cần phát huy và duy trì lâu dài. Việc phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi đã trở thành vấn đề cấp thiết trong chiến lược xây dựng và phát triển đất nước. Học sinh giỏi quốc tế làm rạng danh quốc gia, khẳng định trí tuệ của dân tộc. Bên cạnh đó, những học sinh giỏi là tấm gương sáng khuyến khích các học sinh khác phấn đấu đạt thành tích cao trong học tập. Với yêu cầu phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao phục vụ cho sự phát triển đất nước theo xu thế hội nhập, cạnh tranh khu vực và quốc tế thì việc bồi dưỡng học sinh giỏi, nâng cao chất lượng dạy học tại các trường chuyên càng trở nên cần thiết. Tuy nhiên, công tác dạy học sinh chuyên, bồi dưỡng học sinh giỏi đòi hỏi nhiều công sức của thầy, trò và cũng gặp không ít khó khăn. Thầy phải đảm bảo đủ số tiết và các công tác kiêm nhiệm khác, trò phải học tất cả các môn theo quy định. Thầy phải không ngừng cập nhật kiến thức cho phù hợp với xu hướng dạy học của thế giới và phải dạy như thế nào để học sinh tiếp cận kiến thức một cách chủ động, biết vận dụng sáng tạo kiến thức để giải quyết các vấn đề học tập, học được phương pháp học, phương pháp nhận thức, phương pháp tư duy, Hiện nay, các giáo viên dạy trường chuyên và bồi dưỡng học sinh giỏi đều tự nghiên cứu, tự biên soạn tài liệu giảng dạy. Chính vì vậy, việc chuẩn bị nội dung kiến thức và hệ thống bài tập chuẩn xác, logic, vừa sức kết hợp với việc sử dụng các phương pháp dạy học phù hợp sẽ giúp giáo viên và học sinh tiết kiệm thời gian mà việc dạy học lại đạt hiệu quả cao. Là một giáo viên được phân công dạy học ở một lớp chuyên hóa, tôi nhận thấy việc nghiên cứu, chuẩn bị cho mình một tư liệu dạy học chất lượng, phát huy được tiềm năng sáng tạo của học sinh giỏi hóa học là rất cần thiết. Với những lý do trên, chúng tôi chọn đề tài “HỆ THỐNG HÓA LÝ THUYẾT VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP PHẦN CƠ SỞ LÝ THUYẾT CẤU TẠO CHẤT LỚP 10 CHUYÊN HÓA HỌC”. Chúng tôi hi vọng đây sẽ là tài liệu tham khảo bổ ích cho bản thân, đồng nghiệp và học sinh trong quá trình dạy học lớp chuyên hóa và bồi dưỡng học sinh giỏi. 2. Mục đích nghiên cứu Hệ thống hóa lý thuyết và xây dựng hệ thống bài tập phần Cơ sở lý thuyết cấu tạo chất nhằm nâng cao kết quả dạy học lớp 10 chuyên hóa trung học phổ thông. 3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu − Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học hoá học ở trường THPT chuyên. − Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống hóa lí thuyết và xây dựng hệ thống bài tập phần Cơ sở lý thuyết cấu tạo chất dùng trong dạy học lớp 10 chuyên hóa và bồi dưỡng học sinh giỏi trung học phổ thông. 4. Phạm vi nghiên cứu − Nội dung kiến thức cần nghiên cứu: cấu tạo nguyên tử, cấu tạo phân tử và liên kết hóa học, hóa học tinh thể. − Đối tượng: học sinh các lớp 10 chuyên hóa. − Địa bàn nghiên cứu: + Trường THPT chuyên Bến Tre – Tỉnh Bến Tre. + Trường THPT chuyên Lương Thế Vinh – Tỉnh Đồng Nai. + Trường THPT chuyên Long An – Tỉnh Long An. + Trường THPT chuyên Trần Hưng Đạo – Tỉnh Bình Thuận. + Trường THPT chuyên Quang Trung – Tỉnh Bình Phước. − Thời gian nghiên cứu: từ 8/2011 đến 8/2012. 5. Giả thuyết khoa học Nếu giáo viên thực hiện tốt việc hệ thống hóa lý thuyết, lựa chọn và xây dựng hệ thống bài tập các chuyên đề nâng cao kết hợp với phương pháp sử dụng hợp lý trong các bài dạy sẽ nâng cao chất lượng dạy học các lớp chuyên hóa và bồi dưỡng học sinh giỏi ở trường trung học phổ thông. 6. Nhiệm vụ nghiên cứu − Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn liên quan đến hoạt động dạy học lớp chuyên hóa và bồi dưỡng HSG hóa học. − Phân tích cấu trúc và nội dung chương trình lớp 10 chuyên hóa học. − Nghiên cứu cơ sở khoa học của việc hệ thống hóa lý thuyết, lựa chọn và xây dựng hệ thống bài tập phần Cơ sở lý thuyết cấu tạo chất. − Hệ thống hóa lý thuyết phần Cơ sở lý thuyết cấu tạo chất. − Lựa chọn và xây dựng hệ thống bài tập phần Cơ sở lý thuyết cấu tạo chất. − Đề xuất phương pháp sử dụng hệ thống lý thuyết, bài tập trong việc tổ chức hoạt động học tập cho học sinh theo hướng dạy học tích cực. − Thực nghiệm sư phạm, đánh giá sự phù hợp, hiệu quả của hệ thống lý thuyết, bài tập và phương pháp sử dụng nội dung đã đề xuất. 7. Phương pháp nghiên cứu Để thực hiện đề tài này, chúng tôi sử dụng các nhóm phương pháp nghiên cứu sau: 7.1. Các phương pháp nghiên cứu lí thuyết − Phân tích, tổng hợp, hệ thống hóa các nguồn tài liệu để xây dựng cơ sở lý luận có liên quan đến đề tài. − Nghiên cứu chương trình chuyên hóa học, sưu tầm, phân tích đề thi học sinh giỏi các cấp. − Nghiên cứu hướng dẫn nội dung thi chọn học sinh giỏi hóa học trung học phổ thông và các đề thi chọn học sinh giỏi hóa học. 7.2. Các phương pháp nghiên cứu thực tiễn − Phương pháp chuyên gia, phương pháp điều tra, phương pháp quan sát. Trao đổi với giáo viên dạy chuyên hóa và điều tra qua học sinh về việc dạy và học bồi dưỡng phần Cơ sở lý thuyết cấu tạo chất. − Thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá hiệu quả và tính khả thi của hệ thống lý thuyết, bài tập đã đề xuất. 7.3. Các phương pháp toán học thống kê Dùng thống kê toán học để xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm. 8. Những đóng góp mới của đề tài nghiên cứu − Hệ thống hóa lý thuyết, lựa chọn và xây dựng hệ thống bài tập phần Cơ sở lý thuyết cấu tạo chất lớp 10 chuyên hóa và bồi dưỡng học sinh giỏi. Nội dung luận văn là tư liệu bổ ích cho bản thân, đồng nghiệp và học sinh tham khảo. − Đề xuất phương pháp sử dụng hệ thống lý thuyết, bài tập đã đề xuất theo hướng dạy học tích cực nhằm nâng cao hiệu quả dạy học lớp 10 chuyên hóa và bồi dưỡng HSG. Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu Vai trò của nhân tài đối với sự phát triển của quốc gia đã được khẳng định ở nhiều nước trên thế giới. Ở nước ta, năm 1484, Thân Nhân Trung đã khắc vào bia đá đặt tại Văn Miếu Quốc Tử Giám dòng chữ: “Hiền tài là nguyên khí của quốc gia, nguyên khí thịnh thì nước mạnh, rồi lên cao; nguyên khí suy thì nước yếu, rồi xuống thấp”. Ngày nay, khi quá trình toàn cầu hóa đang diễn ra mạnh mẽ thì vai trò của cá nhân càng trở nên quan trọng. Tuy nhiên, mỗi quốc gia, mỗi giai đoạn có những quan niệm và cách thức phát hiện, bồi dưỡng nhân tài khác nhau. Chúng ta cùng xem xét quan niệm của thế giới về vấn đề giáo dục HSG. − Ở Trung Quốc, từ đời nhà Đường (năm 618 trước Công nguyên) những trẻ em có tài được mời về hoàng cung để học tập và giáo dục bằng những hình thức đặc biệt. − Ở Châu Âu, trong suốt thời Phục Hưng, những người có tài năng về nghệ thuật, kiến trúc và văn học, đều được nhà nước và các tổ chức, cá nhân bảo trợ, giúp đỡ. − Nước Mỹ mãi đến thế kỉ XIX mới chú ý đến vấn đề giáo dục học HSG. Đầu tiên là hình thức giáo dục linh hoạt tại trường St.Public Schools Louis 1868. Sau đó lần lượt là các trường Woburn, MA; Elizabeth, NJ và ở Cambridge, MA. Trường St.Louis từ đó đã cho phép HSG học chương trình sáu năm trong vòng bốn năm. Đến năm 1920 có tới hai phần ba các thành phố lớn của Hoa Kỳ đã thực hiện chương trình giáo dục HSG. Trong suốt thế kỉ XX, việc đào tạo HSG đã trở thành một vấn đề quan trọng của nước Mỹ. Hàng loạt tổ chức và các trung tâm nghiên cứu, bồi dưỡng HSG ra đời như: Mensa, The American Association for the Gifted, The Department of Education Published National Excelence: A case for Developing America’s Talent. Năm 2002 có 38 bang của Hoa Kỳ có đạo luật về giáo dục HSG, trong đó có 28 bang có thể đáp ứng đầy đủ cho việc giáo dục HSG. − Ở Châu Âu, viện quốc tế Aurino với nhiệm vụ nhận diện, khảo sát HSG và HS tài năng trên khắp thế giới. Nước Anh thành lập viện hàn lâm quốc gia dành cho HSG và tài năng trẻ, hiệp hội quốc gia dành cho HSG và website hướng dẫn giáo viên dạy cho HSG và học sinh tài năng. Từ
Tài liệu đính kèm: