Luận văn Xây dựng hệ thống bài tập hóa học hữu cơ lớp 11 trung học phổ thông dùng cho học sinh khá giỏi

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH Nguyễn Thị Ngọc An XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC HỮU CƠ LỚP 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG DÙNG CHO HỌC SINH KHÁ GIỎI LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC Thành phố Hồ Chí Minh – 2011 2 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH Nguyễn Thị Ngọc An XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC HỮU CƠ LỚP 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG DÙNG CHO HỌC SINH KHÁ GIỎI Chuyên ngành: 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 – 2011 3 LỜI CẢM ƠN Luận văn được hoàn thành bởi sự nỗ lực của bản thân, sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo, bạn bè, anh chị em đồng nghiệp, các em học sinh và những người thân trong gia đình. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS. TS Trần Thị Tửu đã tận tình chỉ dẫn tôi trong suốt quá trình xây dựng đề cương và hoàn thành luận văn. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn PGS. TS Trịnh Văn Biều, cùng các thầy cô khoa Hóa Trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội đã giảng dạy và chỉ dẫn tôi trong suốt quá trình làm luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo và các em học sinh các trường trung học phổ thông đã giúp tôi trong quá trình thực hiện điều tra và thực nghiệm sư phạm. Xin gửi lời cảm ơn Phòng Sau đại học, trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh, đã tạo điều kiện thuận lợi để luận văn được hoàn thành đúng tiến độ. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến gia đình, bạn bè và những người thân đã luôn luôn quan tâm, động viên giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và hoàn thành luận văn. Nguyễn Thị Ngọc An 4 MỤC LỤC 0TLỜI CẢM ƠN0T ............................................................................................... 3 0TMỤC LỤC0T .................................................................................................... 4 0TDANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT0T .......................................................... 7 0TDANH MỤC CÁC BẢNG0T ............................................................................ 8 0TDANH MỤC CÁC HÌNH0T .......................................................................... 10 0TMỞ ĐẦU0T ..................................................................................................... 11 0TChương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI0T ................ 14 0T1.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu0T ................................................................... 14 0T1.2. Bài tập hoá học0T .......................................................................................... 15 0T1.2.1. Khái niệm bài tập hóa học0T..................................................................... 15 0T1.2.2. Tác dụng của bài tập hóa học [5], [32]0T ................................................. 15 0T1.2.3. Phân loại bài tập hóa học [5], [32]0T ....................................................... 16 0T1.2.4. Xu hướng xây dựng bài tập hóa học mới [32]0T ....................................... 17 0T1.2.5. Những chú ý khi ra bài tập [11]0T ............................................................ 18 0T1.2.6. Những chú ý khi chữa bài tập cho HS [11]0T ............................................ 18 0T1.3. Hình thành và phát triển tư duy cho học sinh khá giỏi [8]0T ...................... 20 0T1.4. Những phẩm chất và năng lực của học sinh khá giỏi hóa học0T ................. 20 0T1.5. Cấu trúc và nội dung phần Hóa học hữu cơ lớp 11 nâng cao [30]0T .......... 21 0T1.6. Thực trạng sử dụng bài tập hóa học cho học sinh khá giỏi ở trường THPT0T ................................................................................................................ 25 0TChương 2. HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC HỮU CƠ LỚP 11 NÂNG CAO DÙNG CHO HỌC SINH KHÁ GIỎI0T .............................................. 30 0T2.1. Đặc điểm của hệ thống bài tập hóa học dùng cho học sinh khá giỏi0T ....... 30 0T2.2. Nguyên tắc xây dựng hệ thống bài tập hóa học dùng cho học sinh khá giỏi0T ..................................................................................................................... 30 0T2.2.1 Hệ thống bài tập phải góp phần thực hiện mục tiêu môn học0T ................. 30 5 0T2.2.2. Hệ thống bài tập phải đảm bảo tính chính xác, khoa học0T ...................... 31 0T2.2.3. Hệ thống bài tập phải đảm bảo tính hệ thống, tính đa dạng0T................... 31 0T2.2.4. Hệ thống bài tập phải có tính yêu cầu cao và phù hợp với trình độ học sinh0T ................................................................................................................. 31 0T2.2.5. Hệ thống bài tập phải gây hứng thú học tập, phát huy tính tích cực nhận thức, năng lực sáng tạo của học sinh0T .............................................................. 32 0T2.3. Qui trình xây dựng hệ thống bài tập hóa học hữu cơ lớp 11 dùng cho học sinh khá giỏi0T ...................................................................................................... 32 0T2.3.1. Xác định mục đích của hệ thống bài tập0T ................................................ 32 0T2.3.2. Xác định nội dung hệ thống bài tập0T ....................................................... 32 0T2.3.3. Xác định loại bài tập, các kiểu bài tập0T................................................... 32 0T2.3.4. Thu thập thông tin để soạn hệ thống bài tập0T .......................................... 33 0T2.3.5. Tiến hành soạn thảo bài tập0T .................................................................. 34 0T2.3.6. Tham khảo, trao đổi ý kiến với đồng nghiệp0T .......................................... 34 0T2.3.7. Thực nghiệm, chỉnh sửa và bổ sung0T ....................................................... 34 0T2.4. Hệ thống bài tập hóa học hữu cơ lớp 11 (chương trình nâng cao) dùng cho học sinh khá giỏi0T ........................................................................................ 34 0T2.4.1. Giới thiệu tổng quan về hệ thống bài tập0T ............................................... 34 0T2.4.2. Hệ thống bài tập chương Hiđrocacbon no0T ............................................. 37 0T2.4.3. Hệ thống bài tập chương Hiđrocacbon không no0T .................................. 43 0T2.4.4. Hệ thống bài tập chương Hiđrocacbon thơm0T ......................................... 56 0T2.4.5. Hệ thống bài tập chương Dẫn xuất halogen - Ancol - Phenol0T ................ 59 0T2.4.6. Hệ thống bài tập chương Anđehit – Xeton – Axit cacboxylic0T ................. 71 0T2.5. Sử dụng hệ thống bài tập trong dạy học cho học sinh khá giỏi lớp 110T .... 90 0T2.5.1. Sử dụng bài tập giúp học sinh rèn luyện năng lực vận dụng kiến thức0T ... 90 0T2.5.2. Sử dụng bài tập để rèn luyện năng lực suy luận lôgic0T ......................... 92 0T2.5.3. Sử dụng bài tập để củng cố kĩ năng thực hành0T ...................................... 94 0T2.5.4. Sử dụng bài tập để rèn luyện năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề0T ... 95 6 0T2.5.5. Sử dụng bài tập để mở rộng hiểu biết các vấn đề thực tiễn0T ................. 96 0T2.5.6. Rèn luyện cho học sinh cách giải nhanh bài tập hoá học0T ....................... 97 0T2.6. Giáo án các bài thực nghiệm sử dụng hệ thống bài tập mới xây dựng0T . 104 0T2.6.1. Giáo án bài thực nghiệm 1: “Luyện tập Hiđrocacbon không no” (phụ lục 6)0T .................................................................................................................. 104 0T2.6.2. Giáo án bài thực nghiệm 2: “Luyện tập So sánh đặc điểm cấu trúc và tính chất của hiđrocacbon thơm với hiđrocacbon no và không no” (phụ lục 7)0T ..................................................................................................................... 104 0T2.6.3. Giáo án bài thực nghiệm 3: “Luyện tập Ancol, phenol” (lưu trong CD) 0T ..................................................................................................................... 104 0T2.6.4. Giáo án bài thực nghiệm 4: “Luyện tập Anđehit – Xeton – Axit cacboxylic” (lưu trong CD)0T .......................................................................... 104 0TChương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM0T ................................................ 106 0T3.1. Mục đích thực nghiệm0T ............................................................................. 106 0T3.2. Đối tượng thực nghiệm0T ............................................................................ 106 0T3.3. Tiến hành thực nghiệm0T ........................................................................... 106 0T3.4. Kết quả thực nghiệm0T ............................................................................... 108 0T3.4.1. Phân phối tần số, tần suất, tần suất tích luỹ và tham số thống kê đặc trưng0T ............................................................................................................. 108 0T3.4.2. Biểu diễn kết quả bằng đồ thị0T .............................................................. 119 0T3.4.3. Phân tích kết quả thực nghiệm0T ............................................................ 123 0T3.5. Những bài học kinh nghiệm khi sử dụng bài tập cho học sinh khá giỏi0T 123 0TKẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ0T .................................................................. 126 0T ÀI LIỆU THAM KHẢO0T ........................................................................ 129 0TPHỤ LỤC0T.................................................................................................. 133 7 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BT : bài tập BTHH : bài tập hóa học CTPT : công thức phân tử dd : dung dịch ĐC : đối chứng ĐP : Đức Phổ GV : giáo viên HHT : Hoàng Hoa Thám HVT : Hoàng Văn Thụ HS : học sinh KG : khá giỏi LTT : Lý Tự Trọng PBC : Phan Bội Châu PP : phương pháp PTPƯ : phương trình phản ứng SGV : sách giáo viên SGK : sách giáo khoa STT : số thứ tự TB : trung bình TN : thực nghiệm THPT : trung học phổ thông VD : ví dụ YK : yếu kém 8 DANH MỤC CÁC BẢNG 0TUBảng 1.1. Ý kiến GV về các dạng BT cần bổ sung cho HS khá giỏiU0T ................................. 25 0TUBảng 1.2. Ý kiến GV về các hướng sử dụng BT cho HS khá giỏiU0T ..................................... 26 0TUBảng 2.1 . Giới thiệu tổng quan về hệ thống bài tậpU0T ......................................................... 36 0TUBảng 3.1. Danh sách các trường, lớp và giáo viên dạy thực nghiệmU0T ............................... 106 0TUBảng 3.2. Phân phối tần số, tần suất, tần suất lũy tích (bài TN 1, trường PBC)U0T............... 108 0TUBảng 3.3. Kết quả học tập của học sinh (bài TN1, trường PBC)U0T ..................................... 109 0TUBảng 3.4. Các tham số thống kê đặc trưng (bài TN1, trường PBC)U0T ................................ 109 0TUBảng 3.5. Phân phối tần số, tần suất, tần suất lũy tích (bài TN 1, trường HVT)U0T .............. 109 0TUBảng 3.6. Kết quả học tập của học sinh (bài TN1, trường HVT)U0T .................................... 110 0TUBảng 3.7. Các tham số thống kê đặc trưng (bài TN1, trường HVT)U0T ................................ 110 0TUBảng 3.8. Phân phối tần số, tần suất, tần suất lũy tích (bài TN 1, trường LTT)U0T ............... 111 0TUBảng 3.9. Kết quả học tập của học sinh (bài TN1, trường LTT)U0T ..................................... 111 0TUBảng 3.10. Các tham số thống kê đặc trưng (bài TN1, trường LTT)U0T ............................... 111 0TUBảng 3.11. Phân phối tần số, tần suất, tần suất lũy tích (bài TN 1, trường Số I ĐP)U0T ........ 112 0TUBảng 3.12. Kết quả học tập của học sinh (bài TN1, trường Số I ĐP)U0T .............................. 112 0TUBảng 3.13. Các tham số thống kê đặc trưng (bài TN1, trường Số I ĐP)U0T ......................... 112 0TUBảng 3.14. Phân phối tần số, tần suất, tần suất lũy tích (bài TN 1, trường HHT)U0T ............ 112 0TUBảng 3.15. Kết quả học tập của học sinh (bài TN1, trường HHT)U0T .................................. 113 0TUBảng 3.16. Các tham số thống kê đặc trưng (bài TN1, trường HHT)U0T .............................. 113 0TUBảng 3.17. Phân phối tần số, tần suất, tần suất lũy tích (bài TN 2, trường PBC)U0T ............. 113 0TUBảng 3.18. Kết quả học tập của học sinh (bài TN2, trường PBC)U0T ................................... 114 0TUBảng 3.19. Các tham số thống kê đặc trưng (bài TN2, trường PBC)U0T .............................. 114 0TUBảng 3.20.Phân phối tần số, tần suất, tần suất lũy tích (bài TN2, trường HVT)U0T .............. 114 0TUBảng 3.21. Kết quả học tập của học sinh (bài TN2, trường HVT)U0T .................................. 115 0TUBảng 3.22. Các tham số thống kê đặc trưng (bài TN2, trường HVT)U0T .............................. 115 9 0TUBảng 3.23. Phân phối tần số, tần suất, tần suất lũy tích (bài TN2, trường LTT)U0T .............. 115 0TUBảng 3.24. Kết quả học tập của học sinh (bài TN1, trường LTT)U0T ................................... 116 0TUBảng 3.25. Các tham số thống kê đặc trưng (bài TN2, trường LTT)U0T ............................... 116 0TUBảng 3.26. Phân phối tần số, tần suất, tần suất lũy tích (bài TN2, trường Số I ĐP)U0T ......... 116 0TUBảng 3.27. Kết quả học tập của học sinh (bài TN2, trường Số I ĐP)U0T .............................. 117 0TUBảng 3.28. Các tham số thống kê đặc trưng (bài TN2, trường Số I ĐP)U0T ......................... 117 0TUBảng 3.29. Phân phối tần số, tần suất, tần suất lũy tích (bài TN2, trường HHT)U0T ............. 117 0TUBảng 3.30. Kết quả học tập của học sinh (bài TN2, trường HHT)U0T .................................. 118 0TUBảng 3.31. Các tham số thống kê đặc trưng (bài TN2, trường HHT)U0T .............................. 118 0TUBảng 3.32. Phân phối tần số, tần suất, tần suất tích luỹ (tổng hợp 2 bài TN)U0T ................. 118 0TUBảng 3.33. Kết quả học tập của học sinh (tổng hợp 2 bài TN)U0T ........................................ 119 0TUBảng 3.34. Các tham số thống kê đặc trưng (tổng hợp 2 bài TN)U0T ................................... 119 10 DANH MỤC CÁC HÌNH 0TUHình 3.1. Đồ thị đường lũy tích (bài TN1, trường PBC)U0T ................................................ 119 0TUHình 3.2. Đồ thị đường lũy tích (bài TN1, trường HVT)U0T ................................................ 120 0TUHình 3.3. Đồ thị đường lũy tích (bài TN1, trường LTT)U0T ................................................. 120 0TUHình 3.4. Đồ thị đường lũy tích (bài TN1, trường Số I ĐP)U0T............................................ 120 0TUHình 3.5. Đồ thị đường lũy tích (bài TN1, trường HHT)U0T ................................................ 121 0TUHình 3.6. Đồ thị đường lũy tích (bài TN2, trường PBC)U0T ................................................ 121 0TUHình 3.7. Đồ thị đường lũy tích (bài TN2, trường HVT)U0T ................................................ 121 0TUHình 3.8. Đồ thị đường lũy tích (bài TN2, trường LTT)U0T ................................................. 122 0TUHình 3.9. Đồ thị đường lũy tích (bài TN2, trường Số I ĐP)U0T............................................ 122 0TUHình 3.10. Đồ thị đường lũy tích (bài TN2, trường HHT)U0T .............................................. 122 0TUHình 3.11. Đồ thị đường lũy tích (tổng hợp 2 bài TN)U0T ................................................... 123 11 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Luật Giáo dục, điều 28.2, đã ghi “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm, rèn kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh”. Để thực hiện mục tiêu đó, đòi hỏi người giáo viên phải đổi mới phương pháp dạy học. Giáo viên trở thành người thiết kế, tổ chức, hướng dẫn các hoạt động học tập, đặc biệt phải chú trọng rèn luyện phương pháp và phát huy năng lực tự học của học sinh. Muốn vậy, người giáo viên phải có trình độ chuyên môn sâu, rộng, có khả năng tổ chức tài liệu tự học tốt cho học sinh, có trình độ sư phạm lành nghề. Trong Giáo dục học đại cương, bài tập được xếp trong hệ thống phương pháp dạy học. Bài tập hóa học được đánh giá là phương pháp dạy học hiệu nghiệm trong việc phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh; bồi dưỡng phương pháp tự học; phát triển năng lực nhận thức, năng lực tư duy cho học sinh nhất là học sinh khá giỏi. Do vậy, ngoài việc sử dụng triệt để các bài tập có sẵn trong SGK, SBT hoặc các tài liệu tham khảo khác, trong quá trình dạy học, người giáo viên Hóa học cần xây dựng một hệ thống bài tập phù hợp với từng đối tượng học sinh: giỏi, khá, trung bình, yếu. Có như vậy mới kích thích niềm say mê học tập bộ môn của các em. Đồng thời, khuyến khích các em học tập phát huy năng lực tự học, tự nghiên cứu, tìm tòi, khám phá, vận dụng linh hoạt các kiến thức vào các tình huống thực tế nhằm khắc sâu kiến thức. Với mong muốn xây dựng được một hệ thống bài tập đa dạng, phong phú dùng trong dạy học hóa học cho học sinh khá giỏi nhằm bồi dưỡng cho các em khả năng vận dụng kiến thức, phát triển năng lực nhận thức, năng lực tư duy, tạo điều kiện cho các em có hứng thú, tự tin trong học tập, góp phần nâng cao chất lượng dạy học, chúng tôi đã nghiên cứu đề tài “XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC HỮU CƠ LỚP 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG DÙNG CHO HỌC SINH KHÁ GIỎI”. 12 2. Mục đích nghiên cứu Xây dựng hệ thống bài tập hóa học hữu cơ lớp 11 Trung học phổ thông dùng cho học sinh khá giỏi. 3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học hóa học ở trường Trung học phổ thông. Đối tượng nghiên cứu: Việc xây dựng hệ thống bài tập hóa học hữu cơ lớp 11 cho học sinh khá giỏi. 4. Nhiệm vụ nghiên cứu - Xây dựng cơ sở lí luận của đề tài nghiên cứu. - Tìm hiểu thực trạng sử dụng bài tập hóa học hữu cơ cho học sinh khá giỏi lớp 11 THPT. - Tìm hiểu nguyên tắc, quy trình xây dựng hệ thống bài tập hóa học dùng cho học sinh khá giỏi. - Xây dựng hệ thống bài tập hóa học hữu cơ lớp 11 dùng cho học sinh khá giỏi. - Thực nghiệm sư phạm để đánh giá chất lượng, hiệu quả và tính khả thi của hệ thống bài tập đã đề xuất. 5. Phạm vi nghiên cứu - Nội dung nghiên cứu: Phần hiđrocacbon và dẫn xuất của hiđrocacbon lớp 11 chương trình nâng cao. - Địa bàn nghiên cứu: Các trường THPT: Hoàng Văn Thụ - Nha Trang, Lý Tự Trọng – Nha Trang, Hoàng Hoa Thám – Diên Khánh, Phan Bội Châu – Cam Ranh. - Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 8/2010 đến tháng 8/2011. 6. Giả thuyết khoa học Xây dựng được hệ thống bài tập có chất lượng, đa dạng, phong phú sẽ giúp cho học sinh khá giỏi phát triển khả năng tư duy, năng lực sáng tạo, phát huy tính tự lực, tự nghiên cứu góp phần nâng cao chất lượng dạy học hóa học ở trường THPT. 7. Phương pháp nghiên cứu - Đọc và nghiên cứu các tài liệu có liên quan đến đề tài. - Phân tích, tổng hợp, hệ thống hóa, khái quát hóa. 13 - Điều tra thực trạng bằng cách phỏng vấn, sử dụng phiếu câu hỏi. - Phương pháp chuyên gia. - Thực nghiệm sư phạm. - Xử lí số liệu bằng thống kê toán học. 8. Đóng góp của đề tài - Thiết kế 5 nguyên tắc xây dựng hệ thống bài tập dùng cho học sinh khá giỏi. - Đề xuất qui trình 7 bước xây dưng hệ thống bài tập dùng cho học sinh khá giỏi. - Xây dựng hệ thống bài tập hóa học hữu cơ dùng cho học sinh khá giỏi lớp 11 nâng cao. - Đề xuất hướng sử dụng hệ thống bài tập trong dạy học hóa học cho học sinh khá giỏi lớp 11 nâng cao. - Hệ thống bài tập được xây dựng là tư liệu bổ ích cho bản thân và đồng nghiệp trong dạy học phần hóa học hữu cơ cho học sinh khá giỏi lớp 11. 14 Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu Vấn đề về bài tập Hóa học đã có nhiều côn