Đề tài Phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh thông qua bài tập hoá học

Phòng Giáo dục Đào tạo Lạc Thuỷ Trường PTCS đồng tâm =======o0o======= Sáng kiến kinh nghiệm Phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh thông qua bài tập hoá học Người viết: Đậu Kiên Cường Tổ: Khoa học - tự nhiên Trường PTCS đồng tâm Năm học: 2004 - 2005 Phần I: Đặt vấn đề Giáo dục đào tạo là quốc sách hàng đầu có tác dụng to lớn trong công cuộc phát triển kinh tế, văn hoá, xã hội của đất nước ta chính vì thế việc đổi mới phương pháp dạy học trong nhà trường phổ thông theo tinh thần nghị quyết IX của đảng được chỉ rõ “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, từng môn học, bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ 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 đạt được những điều đó cùng với sự thay đổi về nội dung, hình thức tổ chức dạy học, cần hình thành cho học sinh kỹ năng phân tích, tổng hợp, tạo cho học sinh năng lực tự học, tự rèn luyện bồi bổ kiến thức cho mình là việc vô cùng quan trọng. Đối với nhà trường THCS việc tự rèn cho mình khả năng phân tích tổng hợp là rất cần thiết đối với tất cả các bộ môn trong đó có bộ môn hoá học, bởi hoá học là bộ môn khoa học có rất nhiều ứng dụng đối với các nghành khoa học khác. Góp phần đẩy mạnh sự thay đổi của đất nước, đặc biệt là trong thời kỳ đất nước đang đổi mới. Trong chương trình hoá học phổ thông để nắm bắt đầy đủ các kiến thức của bộ môn thì bài tập hoá học được đặc biệt quan tâm vì nó là phương tiện hữu hiệu trong giảng dạy bộ môn hoá học. Bài tập hoá học góp phần nâng cao khả năng tư duy sáng tạo cho học sinh trong quá trình lĩnh hội kiến thức mà các em được học. Phần II: nội dung I. cơ sở khoa học 1.Cơ sở lí luận: Trong quá trình hơn 10 năm làm công tác giảng dạy hoá học ở trường phổ thông tôi nhận thấy bài tập hoá học là phương tiện hữu hiệu trong giảng dạy hoá học. -Bài tập hoá học là nguồn để hình thành, rèn luyện, củng cố, kiểm tra các phương thức, kĩ năng cho học sinh. -Bài tập hoá học có tác dụng mở rộng, nâng cao kiến thức cho học sinh. -Bài tập hoá học giúp việc vận dụng kiến thức vào thực tế. -Bài tập hoá học giúp giáo viên rèn luyện nhân cách cho học sinh: Tính chủ động sáng tạo, tính cẩn thận kiên trì ... ý chí quyết tâm trong học tập. -Đặc biệt bài tập hoá học còn giúp việc rèn luyện tư duy sáng tạo cho học sinh. 2.Cơ sở thực tiễn: Thực tiễn qua quá trình dạy học tôi nhận thấy: -Nếu không chú trọng rèn luyện khả năng tư duy cho học sinh thì kiến thức học sinh tiếp thu rất rộng và hời hợt. -Độ bền và nhớ kiến thức không lâu. -Việc tạo hứng thú và niềm tin cho học sinh trong quá trình học sẽ gặp nhiều khó khăn. II. Nội dung cụ thể: Trên cơ sở thực tiễn và lý luận đã phân tích ở trên chúng tôi thấy việc rèn luyện tư duy sáng tạo cho học sinh thông qua bài tập hoá học là cần thiết. Bồi dưỡng năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh là một quá trình liên tục, phức tạp trải qua nhiều giai đoạn, nhiều mức độ. *Một mặt: Trong hoạt động học tập nhận thức cần nâng dần từng bước từ mức độ thấp đến cao: -Tích cực động não. - Độc lập suy nghĩ. -Tích cực sáng tạo. * Mặt khác: Cần rèn luyện học sinh nâng dần các dạng hoạt động từ dễ đến khó. -Vận dụng kiến thức cơ bản. -Tổng hợp kiến thức. -Phát hiện xây dựng kiến thức mới. -Nâng cao kiến thức. Theo tôi để rèn luyện tư duy sáng tạo cho học sinh trước hết phải: 1.Hình thành cho học sinh một hệ thống kiến thức cơ bản vững vàng sâu sắc. Đó là hình thành các khái niệm, các định luật, các tính chất, các quy luật ...về cấu tạo chất và về phản ứng hoá học. 2. Rèn luyện cho học sinh năng lực tư duy logic chính xác: Học sinh thông qua các thao tác: Quan sát, Phân tích , tổng hợp và dựa vào bản chất của vấn đề để tìm ra cách giải quyết ngắn gọn sáng tạo. Thí dụ: Cho hỗn hợp X Gồm FeO, Fe2O3 và có khối lượng 30,4 g. Nung hỗn hợp này trong một bình kín chứa 22,4 lít CO (ĐKTC), khối lượng hỗn hợp khí thu được là 36 g. Xác định thành phần hỗn hợp khí. Biết rằng X bị khử hoàn toàn tạo thành Fe. *Algrit giải: +Gọi số mol FeO, Fe2O3 tham gia phản ứng lần lượt là a,b (a,b > 0) +Viết 2 phương trình phản ứng. +Tính số mol CO2 sinh ra +Lập phương trình bậc nhất 2 ẩn theo khối lượng 2 ô xít. + Lập phương trình bậc nhất 2 ẩn theo khối lượng khí tạo thành. +Giải hệ phương trình tìm ra a = 0,2 mol; b = 0,1 mol +Tính số mol CO dư ( nCO(dư) = 0,5 mol ) +Tính số mol CO2tạo thành ( nCO2 = 0,5 mol ) *Cách khác: Học sinh đọc đề, phân tích đề, nhận xét: Độ tăng khối lượng của khí = khối lượng ô xi lấy ra từ 2 ô xít. +nCOban đầu = 1mol MCO = 28g +Độ tăng khối lượng khí = 36 - 28 = 8g = mO +Số mol 0 nO == 0,5 mol +Cứ 0,5 mol CO kết hợp với 0,5 mol O tạo thành 0,5 mol CO2 +Thành phần hỗn hợp khí sau khi phản ứng gồm: 0,5 mol CO dư 0,5 mol CO2 Phân tích: Nếu giáo viên hướng dẫn học sinh biết dùng nguyên lý bảo toàn nguyên tử, ta có thể đơn giản cách tính mà không phải tính riêng lẻ cho từng phản ứng. Như vậy tư duy logic, chính xác được phát triển, thể hiện học sinh đã biết dựa vào bản chất hoá học của bài toán chứ không chỉ chú trọng nhiều tính toán để tìm ra đáp số của bài. 3.Rèn luyện năng lực tư duy khái quát hoá trong giải bài tập hoá học Năng lực khái quát cao là khả năng phát hiện phát hiện những nét chung bản chất của nhiều vấn đề, nhiều đối tượng...để đưa vấn đề... đó về một kiểu nhất định. Trong giải bài tập hoá học khả năng khái quát thể hiện ở năng lực học sinh biết phân dạng bài tập hoá học, và biết tìm phương pháp giải chung cho từng dạng bài. 4.Rèn khả năng độc lập suy nghĩ : Là khả năng biết tự đặt ra vấn đề, giải quyết vấn đề, kiểm tra cách giải quyết vấn đề, không thoả mãn với những cái có sẵn, luôn luôn tìm ra cách giải quuyết mới ngay cả trong các bài tập quen thuộc. Thí dụ: Trong sách giáo khoa hoá 9 có bài tập Từ 80 tấn quặng Firit chứa 40 S sản xuất được 92 tấn axit sunfuric. Tính hiệu suất của quá trình. *Alorit giải: + Viết 3 phương trình t 4FeS2 + 11O2 = 8SO2 + 2 Fe2O3 (1) t 2SO2 + O2 = 2SO3 (2) xúc tác SO3 + H2O = H2SO4 (3) +Tính khối lượng S có trong 80 tấn quặng Firit +Dựa vào phương trình (1) tính khối lượng SO2 +Dựa vào phương trình (2) tính khối lượng SO3 +Dựa vào phương trình (3) tính khối lượng H2SO4 +Tính hiệu suất. *cách khác: Học sinh nhận thấy quá trình sản suất H2SO4 từ quặng Firit gồm nhiều phản ứng kế tiếp (sản phẩm của phản ứng này là chất tham gia của phản ứng kế tiếp...) Học sinh lập hồ sơ chuyển hoá từ 3 phản ứng trên 1mol FeS2 2 mol SO2 2 mol SO3 2 mol H2SO4 Hay 1mol FeS2 (chứa 2 mol S) 2 mol H2SO4 +Tính lượng S có trong 80 tấn quặng Firit +Tính khối lượng H2SO4 thu được theo lý thuyết +Tính hiệu suất. Phân tích: Trong giảng dạy bài tập hoá học nếu giáo viên chú ý hướng dẫn các em thao tác so sánh, khái quát hoá, chú ý đến bản chất phản ứng, thấy rõ mối quan hệ giữa các đại lượng thì học sinh đã được rèn tốt tư duy sáng tạo. 5. Rèn luyện tư duy sáng tạo linh hoạt thông qua việc tìm các cách giải của một bài tập. Thí dụ: Cho 10,8 g một kim loại hoá trị III tác dụng với Clo có dư thu được 53,8 g muối. Xác định kim loại theo phản ứng. Cách 1: Tính theo phương trình hoá học Gọi kim loại hoá trị III là A, nguyên tử khối là a ( a>0 ) PTHH : 2A + 3Cl2 = 2ACl3 2 mol : 3 mol : 2 mol mol mol ACl3 Ta có: a = 27. Kim loại đó là Al Cách 2: Dựa vào định luật bảo toàn khối lượng. Vì kim loại phản ứng hết ta có: mKim loại + mclo tham gia phản ứng = m muối mCl = 53,4 - 10,8 = 42,6 (g) nCl = = 0,6 mol Từ phương trình nA = = 0,4 (mol) a x 0,4 = 10,8 a = 27 Kim loại đó là Al Cách 3: Khối lượng nguyên tố Clo có trong 53,4 g muối 54,3 - 10,8 = 42,6 g Số mol nguyên tố Clo có trong muối ncl = = 1,2 ( mol ) Số mol muối tạo thành = = 0,4 ( mol ) Ta có: 0,4 x ( a + 35,5 x 3 ) = 53,4 a = 27 Kim loại đó là Al Phân tích: Thực hiện yêu cầu này tuy tốn nhiều thời gian nhưng cùng một lúc nó giúp ta đạt được nhiều mục đích. +Phát huy năng lực sáng tạo của học sinh. +Tổng kết các phương pháp giải bài tập. +So sánh và đánh giá các phương pháp giải. 6.Phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh thông qua việc hướng dẫn học sinh ra đề, tự giải và tự kiểm định kết quả. Việc tự ra một đề bài tập đặt học sinh vào vị trí phải sử lý nhiều tình huống khác nhau, theo các mức độ khác nhau. Thí dụ: Từ sơ đồ mối quan hệ giữa các loại chất vô cơ hoặc hữu cơ, tôi thường yêu cầu học sinh: + Học sinh tự ra đề về một chuỗi biến hoá ( trong đó các chất đã biết CTHH ) sau đó tự viết phương trình, rồi kiểm nghiệm đúng sai. + Tự ra đề về một chuỗi biến hoá ở mức độ cao hơn ( trong chuỗi biến hoá đó chỉ có một hoặc vài chất đã biết CTHH ) + ở mức độ cao hơn nữa: Học sinh tự ra đề về chuỗi biến hoá thể hiện bằng các chữ cái yêu cầu học sinh xác định các chất ứng với các chữ đó trong dãy biến hoá, viết phương trình. - Kiểm định đúng sai. Phân tích: Nếu học sinh tự ra đề và tự giải thành công sẽ cuốn hút học sinh vào hoạt động học, kích thích óc sáng tạo, sự phát triển tư duy của các em. 7. Phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh gắn liền với việc rèn luyện phong cách làm việc khoa học: Giải bài tập hoá học là một hoạt động trí tuệ, kết quả hoạt đọng này phụ thuộc vào năng lực tư duy và năng lực tổ chức hoạt động trí tuệ một cachs khoa học. Giải bài tập hoá học gồm những bước chung: Bước 1: Giai đoạn định hướng: - Đọc kỹ đề bài nắm vững các dữ kiện của bài toán hoá học: Những điều đã biết, những điều cần tìm. - Tóm tắt đề bài. - Phân tích đề để tìm ra đâu là nội dung hoá học, đâu là nội dung toán học. Bước 2: Giai đoạn hành động: Vận dụng tổng hợp các kiến thức và kỹ năng để lập và thực hiện chương trình. Bước 3: Giai đoạn kiểm tra: Kiểm tra và đánh giá việc giải, biện luận và khẳng định đáp án. III. Hiệu quả: Phát triển tư duy cho học sinh thông qua bài tập hoá học đã góp phần nâng cao chất lượng học tập, giúp học sinh yêu thích bộ môn đặc biệt tăng sự linh hoạt, sáng tạo trong toàn bộ quá trình tư duy. Hình thành kỹ năng phân tích giải các bài tập hoá học làm cho chất lượng giờ dạy được nâng cao hơn, làm thoả mãn hứng thú của học sinh trong việc tiếp nhận kiến thức mới nâng cao khả năng tự tìm tòi nghiên cứu của các em, tạo điều kiện cho các em chủ động chiếm lĩnh tri thức, hình thành kỹ năng, kỹ xảo. Rèn được kỹ năng này cho học sinh, một phần cũng giúp cho giáo viên năng động sáng tạo, luôn trăn trở tìm ra cái mới đáp ứng được yêu cầu dạy học, nâng cao tay nghề, là một phương pháp tự học, tự bồi dưỡng rất có hiệu quả. Qua rèn luyện phát triển tư duy cho học sinh thông qua bài tập hoá học tôi thấy rõ chất lượng được nâng lên cụ thể là: Kết quả các lần K/S học sinh lớp 9 năm học 2004-2005 Sĩ số Số lần K/S Giỏi Khá Trung bình Yếu SL % SL % SL % SL % 24 1 1 4,2% 5 20,8% 15 62,5% 3 12,5% 2 3 12,5% 9 37,5% 11 45,8% 1 4,2% 3 6 25% 12 50% 6 25% 0 0 Nhìn vào số liệu giỏi, khá, trung bình, yếu của các lớp qua các lần khảo sát từ đầu đến cuối năm học, khi chưa áp dụng và đã áp dụng phương pháp phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh thông qua bài tập hoá học ta thấy: Số học sinh khá, giỏi tăng, số học sinh trung bình, yếu giảm đặc biệt nhiều học sinh yếu đã vươn lên trung bình, chứng tỏ phương pháp đã có hiệu quả rõ rệt. Phần III: Kết luận chung: - Trong quá trình giảng dạy thực tế, tôi thấy rằng giờ học nào học sinh được luyện tập nhiều thì giờ học đó học sinh sẽ tiếp thu kiến thức một cách vững vàng. - Trong quá trình giảng dạy bài tập hoá học, nếu chú trọng rèn tốt tư duy cho sinh thì các em sẽ hiểu, nhớ, vận dụng kiến thức tốt hơn, học sinh sẽ được củng cố hệ thống hoá, mở rộng nâng cao kiến thức đồng thời các kỹ năng cũng được rèn tốt hơn. Tóm lại: Rèn tốt tư duy sáng tạo cho học sinh thông qua bài tập hoá học nói riêng và thông qua các loại bài tập nói chung đều góp phần rất tích cực vào việc hình thành nhân cách cho học sinh gồm: Tính chủ động, sáng tạo, niềm tin và ý chí quyết tâm ... Đó cũng chính là mục tiêu giáo dục con người trong thời đại mới. * Những kiến nghị đề xuất. -Tổ chức nhiều chuyên đề có chất lượng, có giờ dạy minh hoạ hoặc bằng băng đĩa hình. - Tổ chức các buổi ngoại khoá để các em học sinh trao đổi về cách học tập của mình, phổ biến cách học của mình cho các bạn khác tham khảo. Riêng sách tham khảo nên lưu hành những sách giải các bài tập tương tự để học sinh mua và tham khảo, không nên lưu hành sách giải sẵn bài tập hoá học ở các khối lớp vì học sinh sẽ ỉ lại, không chịu suy nghĩ và khám phá. Đầu tư cơ sở vật chất, thiết bị thí nghiệm hoá chất, đồ dùng dạy học cho giáo viên và học sinh. Yêu cầu đồ dùng, thiết bị, hoá chất có chất lượng. Muốn được tham khảo những sáng kiến của đồng nghiệp để áp dụng cho bản thân. Đồng Tâm, ngày 20 tháng 5 năm 2005 Người viết. Đậu Kiên Cường Mục lục Phần thứ nhất:Đặt vấn đề trang 1 Phần thứ hai: Nội dung trang 2 Cơ sở khoa học trang 3 Cơ sở lý luận trang 4 Cơ sở thực tiễn trang 5 Nội dung cụ thể trang 6 Hiệu quả của sáng kiến trang 7 Phần thứ ba:Kết luận chung trang 8 Kiến nghị- Đề xuất