ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC ĐỖ XUÂN LỘC BỒI DƢỠ NG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC THÔNG QUA DẠY HỌC CHUYÊN ĐỀ PHẢN ỨNG OXI HÓA-KHƢ̉ Ở TRƢỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC SỸ SƢ PHẠM HĨA HỌC HÀ NỢI – 2015 i ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC ĐỖ XUÂN LỘC BỒI DƢỠ NG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC THÔNG QUA DẠY HỌC CHUYÊN ĐỀ PHẢN ỨNG OXI HÓA-KHƢ̉ Ở TRƢỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC SỸ SƢ PHẠM HÓA HỌC Chuyên ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC (BỘ MÔN HÓA HỌC) Mã số: 60 14 01 11 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS TS Lâm Ngo ̣c Thiềm HÀ NỘI – 2015 ii MỤC LỤC Lời cảm ơn…………………… ………………………………………………i Danh mục chữ viết tắt ii Mục lục iii Danh mục bảng vi Danh mục đồ thị vii MỞ ĐẦU…………………………………………………………………… Chƣơng CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ PHÁT HIỆN VÀ BỒI DƢỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC Ở TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 1.1 Lịch sử vấn đề ngiên cứu……………………………………………… 1.2 Việc phát học sinh có lực học tập Hóa học cơng tác bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa học trường THPT……………………………… 1.2.1 Bồi dưỡng học sinh giỏi phát hiện, đào tạo nhân tài cho đất nước 1.2.2 Những lực, phẩm chất cần có học sinh giỏi hóa học 1.2.3 Một số biện pháp phát bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học 15 1.3 Một số vấn đề lí luận tập dạy học Hóa học trường THPT 17 1.3.1 Khái niệm 17 1.3.2 Phân loại tập hóa học 18 1.3.3 Vai trò, ý nghĩa tập dạy học Hóa học trường THPT 19 1.4 Một số vấn đề lí luận sử dụng tập Hóa học dạy học trường THPT 20 1.4.1 Đặc trưng dạy học môn Hóa học 20 1.4.2 Lựa chọn sử dụng tập hóa học giảng dạy trường THPT 20 1.4.3 Sử dụng tập hóa học theo phương pháp dạy học tích cực 21 1.4.4 Sử dụng tập hóa học nhằm phát bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học 22 1.5 Phân tích tình hình thực tế công tác bồi dưỡng học sinh giỏi trường THPT 23 1.5.1 Một số nhận xét nội dung chương trình tài liệu hóa học phục vụ cho việc bồi dưỡng học sinh giỏi trường THPT 23 iii 1.5.2 Những khó khăn nhu cầu giáo viên bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học 23 1.5.3 Thực trạng sử dụng phương pháp giải tập phản ứng oxi hóa - khử để rèn luyện kỹ giải tập hóa học cho HS 28 Tiểu kết chương 29 Chƣơng BỒI DƢỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC THÔNG QUA DẠY HỌC CHUYÊN ĐỀ PHẢN ỨNG OXI HÓA-KHỬ Ở TRƢỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG …………………………………………… 30 2.1 Vị trí phản ứng oxihoa-khử chương trình hóa học trung học phổ thơng 30 2.2 Một số ví dụ tốn oxi hóa-khử kì thi học sinh giỏi tỉnh Quảng Ninh bảng B thi đại học, cao đẳng 31 2.3 Xây dựng chuyên đề phản ứng oxihoa-khử để bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học trường trung học phổ thông 35 2.3.1 Lý Thuyết 35 2.3.2 Bài tập 57 2.3.3 Hệ thống tập hóa học bồi dưỡng học sinh giỏi chuyên đề phản ứng oxi hóa-khử 58 2.4 Một số giáo án sử dụng hệ thống tập hóa học nhằm phát bồi dưỡng học sinh giỏi chuyên đề phản ứng oxi hóa-khử 72 2.4.1 Giáo án dạy lớp phản ứng oxi hóa-khử 72 2.4.2 Giáo án dạy chuyên đề trái buổi 87 2.5 Các đề kiểm tra 93 2.5.1 Bài kiểm tra 15 phút 93 2.5.2 Bài kiểm tra 45 phút(số 1) 94 2.5.3 Bài kiểm tra 45 phút (số 2) 95 Tiểu kết chương 98 Chƣơng THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 99 3.1 Mục đích, nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 99 iv 3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 99 3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 99 3.2 Quá trình tiến hành thực nghiệm sư phạm 99 3.2.1 Đối tượng địa bàn thực nghiệm 99 3.2.2 Tiến hành thực nghiệm 100 3.2.3 Nội dung kết thực nghiệm 101 3.2.4 Xử lý số liệu thực nghiệm sư phạm 101 3.3 Phân tích kết thực nghiệm sư phạm 105 3.3.1 Phân tích định tính kết TNSP 105 3.3.2 Phân tích định lượng kết TNSP 107 3.3.3 Nhận xét 107 Tiểu kết chương 108 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 109 Kết luận 109 Khuyến nghị 110 TÀI LIỆU THAM KHẢO 111 PHỤ LỤC 113 v MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Xuyên suốt chiều dài lịch sử dựng nước giữ nước dân tộc Việt Nam ta, thời có anh hùng hào kiệt Từ xa xưa, nhân tài trọng dụng xem người định đến phồn vinh, lâu bền thời kì, đời vua, chế độ xã hội Cho đến ngày xã hội thay đổi nhiều, hội nhập giới hiền tài quốc gia lại trọng dụng Việc phát bồi dưỡng nhân tài nhà nước ta quan tâm sâu sắc coi khâu quan trọng hàng đầu công xây dựng đất nước, xây dựng kinh tế đưa Việt Nam sánh vai nước phát triển giới Ngày nay, mà nước giới trở thành cường quốc kinh tế, xã hội văn minh, đại với phát triển vũ bão cách mạng khoa học cơng nghệ, Trí tuệ người trở thành nguồn lực đặc biệt quan trọng tạo nên sức mạnh quốc gia chiến lược phát triển Thế kỉ XX kỉ phát triển đột phá công nghệ thông tin, khoa học kĩ thuật, bước sang kỉ XXI chắn phát triển đột phá khơng dừng lại mà mạnh mẽ sức sáng tạo người vơ khơng thể dự đốn Nghị Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ XI khẳng định "Đổi bản, toàn diện giáo dục Việt Nam theo hướng chuẩn hoá, đại hố, xã hội hóa, dân chủ hóa hội nhập quốc tế, đó, đổi chế quản lý giáo dục, phát triển đội ngũ giáo viên cán quản lý giáo dục khâu then chốt” Chiến lược phát triển kinh tế xã hội 2011 – 2020 phủ xác định rõ ba đột phá phát triển nhanh nguồn nhân lực, nguồn nhân lực chất lượng cao, tập trung vào việc đổi bản, toàn diện giáo dục quốc dân, gắn kết chặt chẽ phát triển nguồn nhân lực với phát triển ứng dụng khoa học, công nghệ, coi trọng phát triển lực người học Bởi vậy, “Nâng cao dân trí - Đào tạo nhân lực - Bồi dưỡng nhân tài” nội dung quan trọng chiến lược phát triển chương trình giáo dục phổ thông nước ta Việc phát bồi dưỡng học sinh có khiếu môn học bậc học phổ thông bước khởi đầu quan trọng để góp phần đào tạo em trở thành nhân tài, thành nguồn nhân lực chất lượng cao đất nước góp phần xây dựng đất nước phát triển bền vững đường XHCN Nền giáo dục phổ thông Việt Nam chia làm ba cấp: Tiểu học, trung học sở trung học phổ thông Ở cấp học vậy, ngồi việc giáo dục kiến thức phổ thơng chung, cấp học quan tâm đến khâu quan trọng tìm tịi, phát bồi dưỡng đội ngũ học sinh giỏi để tham gia vào kì thi tuyển chọn học sinh giỏi cấp huyện, cấp tỉnh cấp quốc gia, thơng qua phát sở trường riêng học sinh có kế hoạch bồi dưỡng để em trở thành đội ngũ lao động trí thức chất lượng cao cho quốc gia Trung học phổ thông cấp cuối hệ thống giáo dục phổ thông nước ta, dường cấp quan trọng trước em lựa chọn ngành nghề mà thân em yêu thích, mơ ước muốn làm tương lai Việc định hướng nghề nghiệp vô quan trọng cấp học Ngoài việc định hướng nghề nghiệp cho em, đội ngũ giáo viên phải người vô nhạy cảm việc phát bồi dưỡng sở trường riêng học sinh để hướng em theo sở trường riêng đó, tránh lãng phí khả học sinh Tùy thuộc vào đặc thù riêng môn học mà giáo viên có kế hoạch phù hợp Đối với mơn học địi hỏi tư tốt việc phát bồi dưỡng để em trở thành học sinh giỏi q trình địi hỏi phải đầu tư công sức lớn, kinh nghiệm đam mê thực chun mơn phải giỏi Hóa học bao môn học tự nhiên khác, môn học thiết thực, kiến thức liên quan nhiều đến sống xung quanh người Thế nhưng, mơn Hóa lại môn học mà nhiều học sinh cảm thấy sợ học khơng tốt dẫn đến kết học tập không cao số lượng lớn học sinh Hóa học hệ thống giáo dục Việt Nam có thời lượng giảng dạy lớp cấp học thường tiết tuần, so với mơn Tốn, Văn, Tiếng Anh thời lượng học tập không nhiều vai trị quan trọng mơn Hóa khơng thua so với môn học Vậy việc giảng dạy phải cần có kế hoạch cụ thể, phù hợp để kiến thức vừa không tải, không nhàm chán, gần thực tế tốt Trong q trình giảng dạy mơn Hóa phổ thơng, giáo viên cần khơi dậy yêu thích, say mê học sinh với mơn Hóa Bên cạnh việc làm để học sinh say mê mơn Hóa học việc phát bồi dưỡng em có khiếu mơn Hóa bước quan trọng Hiện nay, công tác bồi dưỡng học sinh giỏi xác định nhiệm vụ quan trọng hàng đầu, cơng tác mũi nhọn, tiêu chí thi đua giáo viên trực tiếp giảng dạy nói riêng nhà trường nói chung Thực tế cho thấy cơng tác phát bồi dưỡng học sinh có khiếu mơn học nói chung mơn Hố học nói riêng trường THPT cịn gặp nhiều khó khăn chưa đạt kết mong muốn Trước hết kinh nghiệm giáo viên việc phát học sinh có khiếu mơn Hố học cịn thiếu, thân giáo viên lúng túng việc xác định phẩm chất lực cần có học sinh giỏi hố học biện pháp nhằm phát triển phẩm chất lực Trong dạy học hóa học, tập có tác dụng lớn mặt trí dục đức dục: Giúp học sinh hiểu đúng, hiểu sâu khái niệm hóa học, củng cố khắc sâu kiến thức hóa học bản, góp phần hình thành rèn luyện kĩ hóa học kĩ thiết lập phương trình hóa học, kĩ tính tốn; vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn Giúp học sinh phát triển tư duy, rèn trí thông minh lực sáng tạo Rèn luyện cho học sinh khả vận dụng sáng tạo kiến thức học để giải đáp giải vấn đề đặt học tập thực tiễn Bài tập hóa học giữ vai trị quan trọng dạy học Hóa học, đặc biệt sử dụng hệ thống tập để phát triển lực khoa học nhận thức, phát - giải vấn đề, sáng tạo, tự học cho học sinh Tuy vậy, hệ thống tập dùng để bồi dưỡng học sinh giỏi hố nói chung việc sử dụng hệ thống tập trình bồi dưỡng học sinh giỏi nhiều hạn chế nên công tác bồi dưỡng học sinh giỏi nhiều giáo viên chưa đạt kết cao Bài tập hóa học nói chung chia thành nhiều chuyên đề khác nhau, chuyên đề kim loại; phi kim; hữu cơ; vô cơ… chuyên đề xây dựng hệ thống tập để bồi dưỡng học sinh bản, xây dựng hệ thống tập nâng cao để bồi dưỡng học sinh giỏi Bản thân nhận thấy hệ thống tập kì thi dù kim loại hay phi kim, dù hữu hay vơ có số lượng định rơi vào phần oxi hóa-khử Trong kì thi tuyển chọn học sinh giỏi cấp tỉnh Quảng Ninh năm qua, thường xuất tập thuộc dạng oxi hóa-khử tập thường khó Để giúp học sinh giáo viên có kế hoạch ôn tập trọng tâm đỡ thời gian q trình ơn luyện học sinh giỏi, thân tơi ln muốn xây dựng cho chun đề bồi dưỡng học sinh giỏi, vừa để nâng cao chuyên môn thân để hệ thống kiến thức thân xuyên suốt, trọng tâm Xuất phát từ lí trên, tơi chọn đề tài "Bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học thơng qua dạy học chuyên đề phản ứng oxi hóa khử trường trung học phổ thơng” Mục đích nghiên cứu - Tuyển chọn, xây dựng hệ thống lý thuyết tập chuyên đề phản ứng oxi hóa-khử đề xuất cách sử dụng hệ thống để phát bồi dưỡng học sinh giỏi nhằm đạt thành tích cao kì thi học sinh giỏi cấp tỉnh, thi tuyển sinh đại học cao đẳng - Xây dựng soạn giáo án sử dụng hệ thống tập hóa học dạy học chuyên đề phản ứng oxi hóa-khử để bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học trường trung học phổ thông Đầm Hà huyện Đầm Hà tỉnh Quảng Ninh Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu sở lí luận thực tiễn việc bồi dưỡng học sinh giỏi hoá học trường THPT - Nghiên cứu nội dung kiến thức lý thuyết tập chuyên đề phản ứng oxihoakhử chương trình hóa học phổ thơng, nội dung liên quan đến chuyên đề phản ứng oxi hóa-khử đề thi học sinh giỏi cấp trường THPT Đầm Hà, cấp tỉnh Quảng Ninh - Tuyển chọn, xây dựng hệ thống lý thuyết tập tự luận, TNKQ chuyên đề phản ứng oxi hóa-khử để bồi dưỡng học sinh giỏi trường THPT - Xây dựng giáo án sử dụng hệ thống lý thuyết tập chuyên đề phản ứng oxi hóa-khử tuyển chọn cho q trình dạy học bồi dưỡng học sinh giỏi trường THPT - Thực nghiệm sư phạm với giáo án xây dựng 4 Khách thể đối tƣợng nghiên cứu Khách thể: Q trình dạy học mơn Hố học cơng tác phát bồi dưỡng học sinh giỏi trường THPT Đối tƣợng: Chuyên đề phản ứng oxi hóa-khử để phát bồi dưỡng học sinh giỏi THPT Giả thuyết khoa học Nếu tuyển chọn, xây dựng hệ thống tập chuyên đề phản ứng oxi hóa-khử có chất lượng tốt, đồng thời xây dựng giáo án sử dụng hệ thống tập cách hiệu góp phần phát nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi trường THPT Phƣơng pháp nghiên cứu 6.1 Nghiên cứu lí luận - Nghiên cứu sở lý luận liên quan đến đề tài: Các tài liệu tâm lí học, giáo dục học, phương pháp dạy học hóa học - Nghiên cứu tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi, đề thi học sinh giỏi - Thu thập tài liệu truy cập thông tin internet có liên quan đến đề tài - Đọc, nghiên cứu xử lý tài liệu 6.2 Nghiên cứu thực tiễn - Điều tra thực tiễn công tác bồi dưỡng học sinh giỏi trường THPT - Tập hợp nghiên cứu nội dung sách giáo khoa lớp 10, 11, 12 đề thi học sinh giỏi, đề thi vào đại học cao đẳng, tài liệu tham khảo khác để tuyển chọn xây dựng hệ thống tập tự luận TNKQ chuyên đề phản ứng oxi hóa-khử - Thơng qua thực nghiệm sư phạm đánh giá chất lượng hệ thống tập từ đúc kết kinh nghiệm bồi dưỡng học sinh giỏi trường THPT 6.3 Phƣơng pháp thống kê tốn học Xử lí số liệu phương pháp thống kê toán học Dự kiến đóng góp đề tài - Tuyển chọn xây dựng hệ thống lý thuyết tập chuyên đề phản ứng oxi hóa-khử có chất lượng giúp giáo viên có thêm nguồn tài liệu việc bồi dưỡng học sinh giỏi - Xây dựng giáo án sử dụng hệ thống lý thuyết tập tuyển chọn cho công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận phụ lục, luận văn chia thành ba chương: Chƣơng 1: Cơ sở lí luận thực tiễn bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học thơng qua dạy học chun đề phản ứng oxi hóa-khử nhằm phát bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa học trung học phổ thơng Chƣơng 2: Bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học thơng qua dạy học chuyên đề phản ứng oxi hóa-khử trường trung học phổ thông Chƣơng 3: Thực nghiệm sư phạm TÀI LIỆU THAM KHẢO Ngơ Ngọc An (2006), Hóa học nâng cao THPT, ban KHTN lớp 10, NXB Đại học quốc gia Hà Nội Vũ Ngọc Ban (2006), Phương pháp chung giải tốn hóa học trung học phổ thơng, NXB Giáo Dục Phạm Đức Bình (2005), Phương pháp giải tập Hóa đại cương, NXB Giáo dục Bộ GD & ĐT (2009), Hướng dẫn thực chuẩn kiến thức, kỹ mơn Hóa học lớp 10 - 11 - 12, NXB Giáo Dục Việt Nam Bộ GD & ĐT, Bộ đề thi tuyển sinh vào Đại học & Cao đẳng từ năm 2001 - 2013 Nguyễn Cƣơng (2007), Phương pháp dạy học hóa học trường phổ thông đại học Nhà xuất Đại học Giáo Dục Vũ Cao Đàm (2001), Phương pháp luận nghiên cứu khoa học, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Nguyễn Thị Phƣơng Hoa (2010), Tập giảng cao học - Lý luận dạy học đại Lê Văn Hoàn Tuyển chọn, xây dựng sử dụng hệ thống tập lí thuyết phản ứng hóa học dùng bồi dưỡng học sinh giỏi học sinh lớp 10 chuyên hóa Luận văn thạc sĩ sư phạm hóa học, 2006; 10 Vƣơng Bá Huy Phân loại, xây dựng tiêu chí cấu trúc tập hợp chất tan phục vụ cho việc bồi dưỡng HSG quốc gia Luận văn thạc sĩ sư phạm hóa học 2006 11 Bùi Ngọc Linh (2009), “Một số dạng tốn hóa học vơ giải nhanh 12 Đỗ Văn Minh Xây dựng hệ thống tập hóa vơ nhằm rèn luyện tư bồi dưỡng học sinh giỏi trường THPT Luận văn thạc sĩ sư phạm hóa học (2007) phương pháp quy đổi nguyên tử”, Hóa học ứng dụng, số 3/2009 13 Nguyễn Thị Ngà Xây dựng sử dụng tài liệu tự học có hướng dẫn theo mođun phần kiến thức sở hóa học chung - chương trình THPT chuyên hóa học góp phần nâng cao lực tự học cho học sinh Luận án tiến sĩ, 2009; 14 Hồng Thị Thúy Nga Hệ thống hóa kiến thức, xây dựng tuyển chọn tập hóa học hữu dùng cho học sinh chuyên hóa - THPT Luận văn thạc sĩ sư phạm hóa học, 2011 15 Nguyễn Thị Lan Phƣơng Hệ thống lý thuyết - Xây dựng hệ thống tập phần kim loại dùng để bồi dưỡng học sinh giỏi chuyên hóa học THPT Luận văn thạc sĩ sư phạm hóa học, 2007; 16 Lê Ngọc Sáng (2008), "Các phương pháp cân phản ứng oxi hóa - khử phương pháp thăng electron phân tử ion." (Tạp chí hóa học & Ứng dụng số 8(80)/2008) 17 Nguyễn Văn Thoại (2005), Tuyển chọn ôn luyện thi vào Đại học, cao đẳng mơn Hóa học, NXB Giáo dục 18 Cù Thanh Tồn (2010), Giải nhanh 25 đề thi hóa học, NXB ĐHQGHN 19 Dƣơng Thiệu Tống (2005), Thống kê ứng dụng nghiên cứu GD, NXB Khoa học xã hội 20 Lê Xuân Trọng, Từ Ngọc Ánh, Lê Kim Long (2010), Bài tập Hóa học 10, NXB Giáo Dục 21 Nguyễn Xuân Trƣờng, Nguyễn Thị Sửu- Đặng Thị Oanh, Trần Trung Ninh (2005) Tài liệu bồi dưỡng thường xuyên giáo viên trung học phổ thơng(chu kì 20042007), Nhà xuất Đại học Sư phạm Hà Nội 22 Nguyễn Xuân Trƣờng (2012), Hóa học với thực tiễn đời sống - Bài tập ứng dụng, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội 23 Nguyễn Xuân Trƣờng, Quách Văn Long, Hoàng Thị Thúy Hƣơng (2013), Các chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học 10, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội 24 Báo Hóa Học Ứng Dụng, số từ năm 2012-2014, tạp chí hội hóa học Việt Nam 25 Vũ Anh Tuấn Xây dựng hệ thống tập Hóa học nhằm rèn luyện tư bồi dưỡng học sinh giỏi trường THPT Luận án tiến sĩ, 2006