Bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh thông qua xây dựng phương pháp giải bài tập xác định tên kim loại - Đỗ Thị Thu Huyền

JOURNAL OF SCIENCE OF HNUE DOI: 10.18173/2354-1075.2016-0070 Educational Sci., 2016, Vol. 61, No. 6A, pp. 66-71 This paper is available online at BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO HỌC SINH THÔNG QUA XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP XÁC ĐỊNH TÊN KIM LOẠI Đỗ Thị Thu Huyền Trường Trung học Phổ thông Lê Lợi, Thọ Xuân, Thanh Hoá Tóm tắt. Dạy học phát triển năng lực là nội dung cơ bản của việc đổi mới phương pháp dạy học trong giai đoạn hiện nay. Có nhiều phương pháp phát triển năng lực tự học cho học sinh, trong đó việc sử dụng bài tập là một phương pháp rất tích cực và đạt hiệu quả cao. Bài tập xác định tên kim loại có nội dung trải rộng, bao quát hầu hết các vấn đề hóa học vô cơ. Thông qua việc xây dựng phuong pháp giải loại bài tập này chúng ta sẽ góp phần đạt mục tiêu phát triển năng lục tự học cho học sinh. Từ khóa: Phát triển năng lực, năng lực tự học, học sinh, bài tập, kim loại. 1. Mở đầu Chiến lược phát triển giáo dục giai đoạn 2011 – 2020 ban hành kèm theo Quyết định 711/QĐ-TTg ngày 13/6/2012 của Thủ tướng Chính phủ chỉ rõ: "Tiếp tục đổi mới phương pháp dạy học và đánh giá kết quả học tập, rèn luyện theo hướng phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo và năng lực tự học của người học" [4]. Việc hình thành và phát triển năng lực tự học cho học sinh là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến việc nâng cao chất lượng giáo dục. Tự học cũng là một phương thức học tập có hiệu quả và song song với sự đổi mới của nền giáo dục của các nước trên thế giới nói chung và của Việt Nam nói riêng. Qua thực tế nghiên cứu cho thấy nhiều học sinh không biết phải tự học như thế nào để đạt được hiệu quả học tập cao vô hình chung chúng trở thành những rào chắn cản các em đến sự chủ động trực tiếp tìm hiểu tri thức khoa học Vì vậy tăng cường năng lực tự học cho học sinh là một yếu tố quan trọng góp phần vào việc nâng cao chất lượng giáo dục. 2. Nội dung nghiên cứu 2.1. Tư duy và tư duy hoá học Theo M.N Sacdacop: “ Tư duy là sự nhận thức khái quát các sự vật và hiện tượng của hiện thực trong những dấu hiệu, những thuộc tính chung và bản chất của chúng. Tư duy cũng là sự nhận thức sáng tạo những sự vật và hiện tượng mới, riêng lẻ của hiện thực trên cơ sở của những kiến thức khái quát hoá đã thu nhận được”. Ngày nhận bài: 15/4/2016. Ngày nhận đăng: 15/7/2016. Liên hệ: Đỗ Thị Thu Huyền, e-mail: dothithuhuyenleloi@gmail.com 66 Bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh thông qua xây dựng phương pháp giải bài tập... Hay: “Tư duy là quá trình tâm lí mà nhờ đó con người phản ánh được các đối tượng và hiện tượng của hiện thực thông qua những dấu hiệu bản chất của chúng, đồng thời con người vạch ra những mối quan hệ khác nhau trong mỗi đối tượng, hiện tượng và giữa các đối tượng và hiện tượng với nhau”. - Cơ sở của tư duy hoá học là sự liên hệ quá trình phản ứng hoá học với sự tương tác giữa các tiểu phân vô cùng nhỏ bé của thế giới vi mô (phân tử, nguyên tử, ion, electron,. . . ). - Đặc điểm của quá trình tư duy hoá học là sự phối hợp chặt chẽ, thống nhất giữa cái bên trong và cái bên ngoài, giữa cái cụ thể và cái trừu tượng, nghĩa là những hiện tượng cụ thể quan sát được với những hiện tượng cụ thể nhưng không nhìn thấy được, ngay cả khi dùng kính hiển vi điện tử, mà chỉ dùng ký hiệu, công thức để biểu diễn mối liên hệ bản chất của các hiện tượng nghiên cứu. - Tư duy hoá học cũng sử dụng những thao tác tư duy vào quá trình nhận thức thực tiễn và tuân theo quy luật chung của quá trình nhận thức: Trực quan sinh động→ Tư duy trừu tượng→ Thực tiễn. - Hoá học là bộ môn khoa học lí thuyết và thực nghiệm có lập luận, trên cơ sở những kĩ năng quan sát các hiện tượng hoá học, phân tích các yếu tố cấu thành và ảnh hưởng, thiết lập những sự phụ thuộc xác định để tìm ra những mối liên hệ giữa các mặt định tính và định lượng, quan hệ nhân quả của các hiện tượng và quá trình hoá học, xây dựng nên các nguyên lí, quy luật, định luật, rồi trở lại vận dụng chúng để nghiên cứu những vấn đề của thực tiễn. 2.2. Bài tập hoá học và tác dụng của nó với phát triển năng lực tự học Bài tập là một trong những phương tiện hiệu nghiệm cơ bản nhất để dạy học sinh vận dụng các kiến thức đã học vào thực tế cuộc sống, sản xuất và tập nghiên cứu khoa học. Bài tập có những tác dụng sau đây: - Rèn luyện khả năng vận dụng những kiến thức đã học, biến những kiến thức đã thu được qua bài giảng thành kiến thức của chính mình. Kiến thức nhớ lâu khi được vận dụng thường xuyên. - Kiến thức sẽ được nắm vững thực sự, nếu có thể vận dụng thành thạo chúng vào việc hoàn thành những bài tập lí thuyết và thực hành. - Đào sâu, mở rộng kiến thức đã học một cách sinh động, phong phú. Chỉ có vận dụng kiến thức vào giải bài tập HS mới nắm vững kiến thức một cách sâu sắc. - Là phương tiện để ôn tập, củng cố, hệ thống hoá kiến thức một cách tốt nhất. - Phát triển năng lực nhận thức, rèn trí thông minh cho học. - Bài tập còn được sử dụng như một phương tiện nghiên cứu tài liệu mới. - Phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh và hình thành phương pháp học tập hợp lí. - Là phương tiện để kiểm tra kiến thức, kĩ năng của HS một cách chính xác. Bản thân một BTHH chưa có tác dụng gì cả: không phải một BTHH “hay” thì luôn có tác dụng tích cực! Vấn đề phụ thuộc chủ yếu là “ người sử dụng nó”. Làm thế nào phải biết trao đúng đối tượng, phải biết cách khai thác triệt để mọi khía cạnh của bài toán, để HS tự mình tìm ra cách giải, lúc đó BTHH mới thật sự có ý nghĩa. 67 Đỗ Thị Thu Huyền 2.3. Một số phương pháp giải bài tập xác định tên kim loại nhằm bồi dưỡng năng lực tư học cho học sinh – Suy luận logic là một trong những phẩm chất rất cần có đối với mỗi học sinh . Có năng lực suy luận logic, học sinh sẽ có cái nhìn bao quát về các khả năng có thể xảy ra đối với một bài toán, từ đó có cách giải quyết vấn đề, lựa chọn phương án diễn đạt. Cũng nhờ có năng lực suy luận logic mà học sinh có thể tự mình phát hiện ra vấn đề nhận thức mới trên cơ sở kiến thức đã có. Thực tế dạy học cho thấy rằng có nhiều học sinh thường mắc sai lầm trong việc phân tích đề bài hoặc thiếu chính xác trong cách diễn đạt, trình bày, lập luận thiếu logic, chặc chẽ. Vì vậy trong quá trình dạy học hoá học cần thiết phải cho học sinh giải những bài tập đòi hỏi cao về khả năng suy luận, kĩ năng diễn đạt logic, chính xác. – Việc sử dụng các bài tập có thể giải bằng nhiều cách trong quá trình dạy học hoá học có tác dụng rất lớn đến sự phát triển tư duy của học sinh. Cần chú ý khuyến khích học sinh không nên bằng lòng với phương pháp sẵn có, thoả mãn với cách giải đã tìm ra, mà cần phải tìm tòi những phương pháp khác, để rồi qua đó lựa chọn cách giải hay nhất. – Sử dụng bài tập trong dạy học hoá học là một trong những phương pháp quan trọng để tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh. Người giáo viên có thể sử dụng các dạng bài tập khác nhau với những phương pháp giải bài tập khác nhau để điều khiển quá trình nhận thức của học sinh. Với những phương pháp giải bài tập này, học sinh phải tiếp thu, lĩnh hội kiến thức mà học sinh chưa biết từ trước hoặc chưa biết một cách rõ ràng, chính xác. Vì vậy giáo viên phải sử dụng phương pháp giải bài tập như thế nào để phù hợp với mục đích, yêu cầu điều kiện của việc dạy và học đạt kết quả tốt. Để giúp cho học sinh tích cực, chủ động, tư duy vận dụng một số phương pháp giải bài tập thì bản thân giáo viên phải hiểu và lựa chọn hệ thống bài tập phù hợp, yêu cầu học sinh giải quyết hệ thống bài tập này từ đó giúp học sinh hiểu sâu về phương pháp giải. Sau đây là một số ví dụ về giải bài tập bằng nhiều cách khác nhau. Ví dụ 1: Hoà tan hoàn toàn 3,6g kim loại M hoá trị II vào dung dịch HCl vừa đủ thu được 3,36 lít H2 (đktc) và dung dịch X. Kim loại M là A. Fe. B. Mg. C. Zn. D. Ni. Cách 1: Phương pháp đại số: Từ nH2 viết phương trình hoá học suy ra nM sau đó tìm M. M + 2HCl→MCl2 + H2 0,5 0,15 M = 3, 6 0, 15 = 24(Mg) Cách 2: Phương pháp bảo toàn electron: Viết quá trình oxi hoá khử dựa vào định luật bảo toàn electron tìm M. Ví dụ 2: Để khử hoàn toàn 44,6g oxit MO thì cần 4,48 lít CO (đktc). Kim loại M là A. Zn. B. Fe. C. Pb. D. Cu. Cách 1: Phương pháp đại số: Suy luận: Từ nCO suy ra nMO tìm M. Cách 2: Phương pháp bảo toàn nguyên tố: Suy luận: Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố : 68 Bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh thông qua xây dựng phương pháp giải bài tập... Ta thấy: nCO = nCO2 = nO(trong oxit) = 0,2 ⇒ mM = 44,6 – 3,2 = 41,4. ⇒M = 41, 4 0, 2 = 207(Pb)⇒ Chọn C. Ví dụ 3: Hoà tan 10,125g kim loại M bằng dung dịch HNO3 vừa đủ thu được 11,25g khí NO duy nhất. Kim loại M là A. Zn. B. Cu. C. Al. D. Cr. Cách 1: Phương pháp đại số Suy luận: Tìm nNO/nM⇒ Tìm kim loại. 3M + 4nHNO3 ⇒ 3M(NO3)n + nNO + 2nH2O 1,125/n 0,375 ⇒ Chọn C. Cách 2: Phương pháp bảo toàn electron Suy luận: Viết quá trình oxi hoá – khử; lập và giải phương trình tìm MM. Ta có: Chọn C. Ví dụ 4: Cho 73,6g kim loại M hoà tan hoàn toàn vào dung dịch HNO3 vừa đủ thu được 1,12 lít hỗn hợp gồm 3 khí: NO, NO2, N2O có tỉ lệ số mol tương ứng là: 2 : 1 : 2. Kim loại M là A. Cu. B. Zn. C. Mg. D. Fe. Cách 1: Phương pháp đại số Suy luận: Từ tỉ lệ mol hỗn hợp khí suy ra số mol từng khí, từ đó suy ra số mol M tìm M. ⇒ Chọn A. Cách 2: Phương pháp bảo toàn electron Suy luận: Viết quá trình oxi hoá – khử, áp dụng bảo toàn electron tìm M: ⇒ Chọn A. ⇒ 73, 6n M = 2, 3⇒M = 32n⇒ Chọn A. 2.4. Sử dụng bài tập hoá học nhằm phát triển khả năng vận dụng kiến thức, phát triển năng lực hoạt động Phát triển tư duy hoá học là một trong những yêu cầu cơ bản và quan trọng nhất. Để đạt được yêu cầu này trong quá trình dạy học hoá học đòi hỏi người giáo viên luôn phải chú ý tìm cách để bồi dưỡng tư duy cho học sinh .Khi chúng ta rèn luyện khả năng suy luận logic, năng lực lập luận, diễn đạt cũng đã góp phần bồi dưỡng tư duy cho học sinh.Trong tiểu mục này chúng tôi đưa ra một số hướng có thể khai thác, sử dụng bài tập để bồi dưỡng tư duy cho học sinh: a) Sử dụng các bài tập có cách giải nhanh nhằm rèn khả năng sáng tạo của học sinh trong việc vận dụng kiến thức, kĩ năng cơ bản để giải quyết vấn đề Ví dụ 5: Cho 11,2g kim loại M tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl được dung dịch Y và khí Z, cho dung dịch Y tác dụng với dung dịch NaOH dư được kết tủa E. Nung trong không không khí, đến khối lượng không đổi được 14,4g chất rắn. Xác định kim loại M. Nhận xét: Đây là một bài tập không khó nhưng nhiều học sinh sẽ giải theo theo quen là viết và tính theo phương trình phản ứng. Nếu học sinh tư duy sẽ thấy ngay. Áp dụng định luật bảo toàn 69 Đỗ Thị Thu Huyền nguyên tố đối với kim loại M có ngay: 2M HCl −−−→ 2MCln NaOH −−−−→ 2M(OH)n t0 −→M2On a a a a/2{ aM = 11, 2 a 2 (2M + 16n) = 14 ⇒M = 56(Fe) Ví dụ 6: Hoà tan hoàn toàn 12g hỗn hợp kim loại Fe và M có hoá trị II vào lượng dư dung dịch chứa HNO3 và H2SO4 đặc nóng, sau phản ứng thu được 6,72 lít khí NO2 và 2,24 lít khí SO2 (đktc). Xác định kim loại M (biết số mol Fe và M phản ứng như nhau). Nhận xét: Thực tế giảng dạy cho thấy rằng, trước bài toán này nhiều học sinh lựa chọn cách giải là viết phương trình các phản ứng có thể xảy ra, sử dụng kĩ năng tính theo phương trình phản ứng để lập hệ phương trình đại số. Với cách giải này bài toán trở nên phức tạp và có nhiều phản ứng có thể xảy ra, hệ phương trình đại số lập được có nhiều ẩn số và số ẩn it hơn số phương trình. . . Tuy nhiên, vận dụng các quy luật bảo toàn trong phản ứng oxi hoá khử có thể giải nhanh chóng bài tập này như sau: Vì nM = nFe = x Ta có quá trình nhường nhận electron: Fe→ Fe3+ + 3e N+5 + 1e→ N+4 x 3x 0,3 0,3 M→M2+ + 2e S+6 + 2e→ S+4 x 2x 0,2 0,1 3x + 2x = 0,5→ x = 0,1 Mà: M.0,1 + 56. 0,1 = 12→M = 64 (Cu) Ví dụ 7: Hoà tan hoàn toàn 10,52g hỗn hợp gồm FeCl2, Cu, M2SO3 với M là kim loại kiềm vào dung dịch HNO3 đặc thấy sinh ra 5,376 lít khí NO2 duy nhất ở (đktc) và dung dịch A. Cho dung dịch A phản ứng với dung dịch BaCl2 vừa đủ thu được 2,33g chất kết tủa. Lọc bỏ kết tủa cho tiếp dung dịch AgNO3 dư vào phần dung dịch được 8,61g kết tủa. Xác định kim loại M. Nhận xét: Với ví dụ này chỉ cần học sinh vận dụng các quy luật bảo toàn trong phản ứng oxi hoá khử và thuyết điện li có thể giải nhanh chóng bài tập này. Qua các ví dụ trên học sinh đã tiếp cận và nắm bắt được cách giải nhanh các bài toán xung quanh phản ứng của kim loại với axit có tính oxi hoá mạnh, trong đó điểm mấu chốt là thấy được bản chất của phản ứng và biết vận dụng các quy luật bảo toàn điện tích, bảo toàn khối lượng để tính toán. b) Sử dụng các bài tập có nhiều khả năng xảy ra Ví dụ 8: Nhiệt phân hoàn toàn 4,7g một muối nitrat của kim loại M thu được 2g một chất rắn. Xác định công thức của muối. Nhận xét: Chất rắn thu được có thể là muối nitrit, oxit, kim loại. Lần lượt xét các trường hợp. 70 Bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh thông qua xây dựng phương pháp giải bài tập... 3. Kết luận Trong bài báo này chúng tôi đã đề cập vắn tắt cơ sở lí luận về năng lực tự học, bài tập hóa học và vai trò của nó, đồng thời giúp học sinh xây dựng phương pháp giải bài tập xác định tên kim loại, Thực tế giảng dạy cho thấy, sử dụng bài tập là một phuong pháp rất hiệu quả giúp phát triển năng lực tự học cho học sinh. Thông qua bài tập học sinh tự tìm ra cho mình con đường chiếm lĩnh và vận dụng kiến thức một cách hiệu quả nhất. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ giáo dục và đào tạo, 2014. Kiểm tra, đánh giá trong quá trình dạy học theo định hướng phát triển năng lực cho học sinh – môn Hóa học. Tài liệu tập huấn. [2] Intel, 2004. Teach to the Future. Chương trình Dạy học cho tương lai của Intel. Nhà xuất bản Lao động Xã hội. [3] Dự án Việt – Bỉ, 2010. Dạy và học tích cực. Một số phương pháp và kĩ thuật dạy học. Nhà xuất bản Đại học Sư Phạm. [4] Lê Xuân Trọng, Nguyễn Hữu Đĩnh, Từ Vọng Nghi, Đỗ Đình Rãng, Cao Thị Thặng, 2010. Hoá học 12 Nâng cao. Nxb Giáo Dục. [5] Phan Trọng Luân, 1998. Tự học - Một chìa khóa vàng của Giáo dục, Nghiên cứu Giáo dục, Số 2, Tr. 2. [6] Trần Huy Hoàng, 2010. Sử dụng bài tập vật lí trong việc bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh. Tạp chí Giáo dục, Số 251, tr. 48-49.. [7] Nguyễn Thị Sửu, Vũ Thị Thu Hoài, 2009. Phát triển năng lực tự học cho học sinh bằng phương pháp dạy học khám phá có hướng dẫn một số khái niệm hoá hữu cơ lớp 11 (nâng cao). Tạp chí Giáo dục, Số 220, tr. 33-35. [8] Hoàng Hồng Thái, 2008. Góp phần rèn luyện năng lực tự học cho học sinh chuyên Hoá - Trường trung học phổ thông. Tạp chí Giáo dục, Số 188, tr. 40-42. [9] Bùi Thị Bưởi, 2014. Tuyển chọn, xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập Hóa học vô cơ lớp 12 nâng cao để phát triển năng lực tự học cho học sinh. Luận văn Thạc sĩ, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội. ABSTRACT Self-learning ability fostering student building methods through exercises determining the name of metal Teachinh and improving the ability is the main goal of the new teaching method in this period of time. Among plenty of techniques in improving students’ self- learning, using exercises is an useful and effective technique. The exercises of Identifyning the name of metals have a broad conten, overlooking most of the inoganic chemistry issue. Through this type of exercises, we can make the contribution to the fulfillling of im proving students’ self – learning. Keywords: Capacity development, self-learning ability, students, exercise, metal. 71