Phát triển năng lực nhận thức hóa học cho học sinh thông qua hệ thống bài tập phần liên kết hóa học, hóa học 10

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

NGUYỄN THỊ HIỀN

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC NHẬN THỨC HÓA HỌC CHO HỌC SINH
THÔNG QUA HỆ THỐNG BÀI TẬP PHẦN LIÊN KẾT HÓA HỌC, HÓA
HỌC 10

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM HÓA HỌC

HÀ NỘI – 2023


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

NGUYỄN THỊ HIỀN

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC NHẬN THỨC HÓA HỌC CHO HỌC SINH
THÔNG QUA HỆ THỐNG BÀI TẬP PHẦN LIÊN KẾT HÓA HỌC,
HÓA HỌC 10

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM HÓA HỌC

CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC BỘ
MÔN HÓA HỌC
Mã số: 8140212.01

Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS Nguyễn Hùng Huy

HÀ NỘI – 2023


LỜI CẢM ƠN

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
STT

Chữ viết tắt

Chữ tương ứng

1

BT

Bài tập

2

BTHH

Bài tập hóa học

3

ĐC

Đối chứng

4

GV

Giáo viên

5

HH

Hóa học

6

HS

Học sinh


7

KT - XH

Kĩ thuật - xã hội

8

NL

Năng lực

9

NL NTHH

Năng lực nhận thức hóa học

10

PPDH

Phương pháp dạy học

11

TN

Thực nghiệm

12

TNSP

Thực nghiệm sư phạm

13

THPT

Trung học phổ thông

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.10: Bảng phân phối tần suất và bảng % HS đạt điểm X i trở xuống của bài
kiểm tra lần 2 trường THPT Hoài Đức A
Bảng 3.11 : % HS đạt điểm yếu – kém, trung bình, khá và giỏi bài kiểm tra lần 2
trường THPT Hoài Đức A
Bảng 3.12: Bảng phân phối tần suất và bảng % HS đạt điểm X i trở xuống của bài
kiểm tra lần 3 trường THPT Hoài Đức A
Bảng 3.13: % HS đạt điểm yếu – kém, trung bình, khá và giỏi bài kiểm tra lần
3trường THPT Hoài Đức A
Bảng 3.14: Bảng phân phối tần suất và bảng % HS đạt điểm Xi trở xuống của bài
kiểm tra lần 1 trường THPT Tân Lập
Bảng 3.15: % HS đạt điểm yếu – kém, trung bình, khá và giỏi bài kiểm tra lần 1
trường THPT Tân Lập
Bảng 3.16 : Bảng phân phối tần suất và bảng % HS đạt điểm Xi trở xuống của bài
kiểm tra lần 2 trường THPT Tân Lập
Bảng 3.17: % HS đạt điểm yếu – kém, trung bình, khá và giỏi bài kiểm tra lần 2
trường THPT Tân Lập.

5


Bảng 3.18: Bảng phân phối tần suất và bảng % HS đạt điểm Xi trở xuống của bài
kiểm tra lần 3 trường THPT Tân Lập
Bảng 3.19 : % HS đạt điểm yếu – kém, trung bình, khá và giỏi bài kiểm tra lần 3
trường THPT Tân Lập

6

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 2.1. Biểu đồ đánh giá tầm quan trọng của dạy học theo hướng phát triển NL
Hình 2.2. Biểu đồ đánh giá những khó khăn trong việc hình thành và phát triển năng
lực NTHH của học sinh
Hình 2.3. Biểu đồ đánh giá các biện pháp để hình thành và phát triển năng lực của
học sinh
Hình 2.4. Biểu đồ đánh giá tầm quan trọng của các năng lực đặc thù cần hình thành
trong mơn hóa học
Hình 2.5. Biểu đồ đánh giá mức độ sử dụng BTHH trong dạy học hóa học
Hình 2.6. Biểu đồ đánh giá thời điểm sử dụng BTHH trong dạy học hóa học
Hình 2.7. Biểu đồ đánh giá nguồn gốc BTHH được sử dụng trong dạy học hóa học
Hình 2.8. Biểu đồ đánh giá tầm quan trọng của việc xây dụng hệ thống BTHH
Hình 2.9. Biểu đồ đánh giá thái độ của HS khi sử dụng BT trong dạy học hóa học
Hình 2.10. Biểu đồ đánh giá thái độ của HS khi học hóa học
Hình 2.11. Biểu đồ hoạt động tổ chức dạy học của GV khi học hóa học
Hình 2.12. Biểu đồ đánh giá kĩ năng mà HS được rèn lụn và bời dưỡng

Hình 3.2 Sơ đồ nguyên tử oxygen nhận thêm 2 electron vào lớp ngồi cùng

Hình 3.6 Sơ đồ mơ tả sự hình thành liên kết cho – nhận trong ammonium ion
Hình 3.7 Sự xen phủ giữa AO s với AO s
Hình 3.8 Sự xen phủ giữa AO s với AO p
Hình 3.9 Sự xen phủ giữa AO p với AO p

Hình 3.12 Sơ đồ sự phá vỡ liên kết H – H
Hình 3.13 Liên kết hydrogen giữa hai phân tử nước

7

Hình 3.14. Một số cụm phân tử nước
Hình 3.15 Tương tác hút tĩnh điện giữa các cực trái dấu của hai phân tử
Hình 3.16 Một số phân tử có cực (a) và biểu diễn các cực của phân tử (b)
Hình 3.17 Phân tử NH3 và khi N tạo liên kết với phân tử H trong nước
Hình 3.18 Phân tử NH3 và khi N tạo liên kết với phân tử O trong nước
Hình 3.19 Cụm phân tử (NH3)3
Hình 3.20 Cụm phân tử (NH3)4
Hình 3.21: Biểu đồ tỉ lệ % HS đạt điểm yếu – kém, trung bình, khá và giỏi bài kiểm
tra số 1 trường THPT Hồi Đức A
Hình 3.22: Biểu đồ tỉ lệ % HS đạt điểm yếu – kém, trung bình, khá và giỏi bài kiểm
tra số 2 trường THPT Hồi Đức A
Hình 3.23: Biểu đồ tỉ lệ % HS đạt điểm yếu – kém, trung bình, khá và giỏi bài kiểm
tra số 3 trường THPT Hồi Đức A
Hình 3.24: Biểu đồ tỉ lệ % HS đạt điểm yếu – kém, trung bình, khá và giỏi bài kiểm
tra số 1 trường THPT Tân Lập
Hình 3.25: Biểu đồ tỉ lệ % HS đạt điểm yếu – kém, trung bình, khá và giỏi bài kiểm
tra số 2 trường THPT Tân Lập
Hình 3.26: Biểu đồ tỉ lệ % HS đạt điểm yếu – kém, trung bình, khá và giỏi bài kiểm
tra số 3 trường THPT Tân Lập

8


Mục Lục

1.2. Chương trình giáo dục THPT theo định hướng phát triển phẩm chất và năng
lực..................................................................................................................................18
1.3. Bài tập hóa học.......................................................................................................19

1.3.1. Một số khái niệm về bài tập hóa học...................................................................19
1.3.2. Ý nghĩa, tác dụng của bài tập hóa học ở trường phổ thơng................................19
1.3.3. Phân loại bài tập hóa học...................................................................................20
1.4. Nhận thức và năng lực nhận thức hóa học.............................................................21
1.4.1. Khái niệm nhận thức...........................................................................................21
1.4.2. Năng lực nhận thức hóa học...............................................................................21
1.4.3. Vai trị của bài tập hóa học đối với việc phát triển năng lực nhận thức hóa
học của học sinh............................................................................................................26

9


1.4.4. Phương pháp dạy học nhằm phát triển năng lực nhận thức hóa học cho
học sinh..........................................................................................................................27
1.5. Những biện pháp sử dụng bài tập hóa học để phát triển năng lực nhận thức
hóa học cho học sinh.....................................................................................................30
1.5.1. Sử dụng bài tập hóa học để củng cố kiến thức....................................................30
1.5.2. Sử dụng bài tập hóa học để hình thành các khái niệm hóa học cơ bản..............30
1.5.3. Sử dụng bài tập hóa học để phát triển kiến thức khi nghiên cứu tài liệu mới.....30
1.5.4. Sử dụng bài tập hóa học để hình thành và phát triển kĩ năng.............................30
1.5.5. Sử dụng bài tập dùng để phản triển các mức độ nhận thức................................31
1.6. Thực trạng sử dụng bài tập hóa học trong dạy học và phát triển năng lực
nhận thức hóa học cho học sinh ở trường trung học phổ thông....................................32
1.6.1. Tổ chức điều tra khảo sát thực trạng việc sử dụng BTHH trong dạy học
của giáo viên..................................................................................................................32
1.6.2. Tổ chức điều tra thực trạng tiếp cận bài tập hóa học trong nhà trường phổ
thơng của học sinh.........................................................................................................38
Tiểu kết chương 1..........................................................................................................43
CHƯƠNG 2: MỘT SỐ BIỆN PHÁP SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP
CHƯƠNG LIÊN KẾT HÓA HỌC, HÓA HỌC 10 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG

LỰC NHẬN THỨC HÓA HỌC CHO HỌC SINH
2.1. Mục tiêu, nội dung cấu trúc của phần liên kết hóa học....................................44
2.1.1.Mục tiêu của chủ đề liên kết hóa học, hóa học 10.....................................44
2.1.2. Cấu trúc nội dung và yêu cầu cần đạt của chương liên kết hóa học,
hóa học 10.....................................................................................................................44
2.2. Nguyến tắc, quy trình lựa chọn hệ thống bài tập phần Liên kết hóa học
nhằm phát triển năng lực nhận thức hóa học cho học sinh............................................54
2.2.1. Nguyên tắc lựa chọn hệ thống bài tập phần liên kết hóa học nhằm
phát triển năng lực nhận thức hóa học cho học sinh....................................................54
2.2.2. Quy trình lựa chọn hệ thống bài tập phần Liên kết hóa học nhằm
phát triển năng lực nhận thức hóa học cho học sinh....................................................56

10


2.3. Hệ thống bài tập hóa học chương liên kết hóa học ( hóa học 10 – THPT )
nhằm phát triển năng lực nhận thức hóa học cho học sinh............................................58
2.3.1. Ma trận hệ thống bài tập chương liên kết hóa học...................................58
2.3.2 Hệ thống bài tập chương liên kết hóa học..................................................59
Tiểu kết chương 2..........................................................................................................95
CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM..................................................................97
3.1.Mục đích thực nghiệm sư phạm......................................................................97
3.2.Nhiệm vụ thực nghiệm....................................................................................97
3.3. Chọn địa bàn và đối tượng thực nghiệm........................................................97
3.4. Tiến trình và nội dung thực nghiệm sư phạm.................................................98
3.4.1. Chọn lớp thực nghiệm và lớp đối chứng.................................................98
3.4.2. Trao đổi với giáo viên dạy thực nghiệm..................................................98
3.4.3. Tiến hành thực nghiệm............................................................................98
3.5. Phương pháp xử lí kết quả thực nghiệm sư phạm........................................109
3.6. Kết quả thực nghiệm....................................................................................111

3.7. Xử lý và phân tích kết quả thực nghiệm.......................................................112
Tiểu kết chương 3................................................................................................125
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ.............................................................................125
1. Kết luận...........................................................................................................125
2. Khuyến nghị.....................................................................................................126

11


12


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Đổi mới phương pháp giảng dạy ở nước ta đang chuyển từ giáo dục tiếp cận nội
dung sang tiếp cận năng lực của người học, tức là từ quan tâm đến những gì học
sinh học được đến việc những gì học sinh có thể vận dụng vào cuộc sống thông qua
học tập. Bên cạnh đó, Nghị quyết Hội nghị lần thứ 9, Ban Chấp hành Trung ương
khóa XI về đổi mới căn bản, tồn diện về giáo dục và đào tạo, đáp ứng yêu cầu
cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế thị trường hiện nay nêu rõ:
"Đẩy mạnh chuyển quá trình giáo dục từ trang bị kiến thức sang phát triển năng lực
và phẩm chất người học”[1].
Vì vậy, để nâng cao chất lượng giảng dạy và phát triển năng lực nhận thức của
học sinh, dạy học bài tập hóa học được coi là biện pháp tác động tích cực đến quá
trình giáo dục, đào tạo, phát triển năng lực nhận thức của học sinh và đồng thời
cũng là thước đo trình độ kiến thức của người học. Bài tập hóa học cịn đóng vai trị
quan trọng trong việc hiện thực hóa các mục tiêu đào tạo bởi bài tập vừa là mục
đích vừa là nội dung, vừa là phương pháp giảng dạy hiệu quả trên cơ sở cung cấp
cho học sinh kiến thức, phương pháp chiếm lĩnh kiến thức và niềm đam mê khoa
học. [5][29].

Để đáp ứng nhu cầu học tập mơn hóa học trong giai đoạn đổi mới hiện nay và
hiện thực hóa các nhiệm vụ trọng tâm giáo dục đặt ra, tôi lựa chọn đề tài “Phát triển
năng lực nhận thức hóa học cho học sinh thơng qua hệ thống bài tập phần liên kết
hóa học, hóa học 10”. Trong đề tài, tôi xây dựng hệ thống bài tập theo trình tự nội
dung kiến thức và các mức độ nhận thức, góp phần giúp học sinh phát triển năng
lực nhận thức hóa học và một số năng lực khác.
2. Mục đích nghiên cứu
Lựa chọn và tổ chức dạy học hệ thống bài tập hóa học chương liên kết hóa học,
hóa học 10 nhằm phát triển năng lực nhận thức hóa học cho học sinh THPT.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu và khái quát về cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài.

13


- Điều tra thực trạng sử dụng bài tập trong bộ mơn hóa học hiện nay nhằm phát
triển năng lực nhận thức hóa học cho học sinh
- Đề xuất các nguyên tắc và quy trình sử dụng BTHH trong dạy học chương liên
kết hóa học.

4. Khách thể và đối tượng nghiên cứu

5. Câu hỏi nghiên cứu
Lựa chọn hệ thống bài tập phần “Liên kết hóa học” như thế nào để phát triển
năng lực nhận thức hóa học cho học sinh? Sử dụng bài tập như thế nào trong tổ
chức dạy học phần Liên kết hóa học
6. Giả thuyết nghiên cứu
Nếu lựa chọn và tổng hợp hệ thống bài tập chương liên kết hóa học phù hợp với
đối tượng học sinh và tổ chức dạy học thông qua các phương pháp dạy học bài tập
kết hợp dạy học hợp tác sẽ nâng cao hiệu quả của việc dạy học mơn hóa học theo

hướng phát triển năng lực nhận thức hóa học.
7. Phương pháp nghiên cứu
* Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
- Nghiên cứu các tài liệu và chỉ thị của các cấp có thẩm quyền với nội dung liên
quan đến đề tài.
- Nghiên cứu các tài liệu liên quan về lý luận giảng dạy, tâm lý học giảng dạy,
giáo dục và sách giáo khoa, tài liệu tham khảo cho chủ đề. Đặc biệt chú ý đến cơ sở
lý thuyết của các bài tập hóa học và ý nghĩa và tác dụng của các bài tập hóa học
được sử dụng để phát triển năng lực nhận thức hóa học trong giảng dạy hóa học.

14


8. Đóng góp mới của đề tài

- Điều tra thực trạng việc sử dụng BTHH trong dạy học của GV THPT
- Đề xuất nguyên tắc và quy trình sử dụng BTHH trong dạy học chương liên kết
hóa học, hóa học 10 nhằm định phát triển năng lực nhận thức hóa học
- Lựa chọn và hệ thống hóa bài tập chương liên kết hóa học, hóa học 10
- Thiết kế các cơng cụ đánh giá năng lực nhận thức hóa học của HS trước, trong
và sau khi học tập với hệ thống bài tập chương liên kết hóa học, hóa học 10
- Thiết kế kế hoạch dạy học hệ thống bài tập chương liên kết hóa học, hóa học 10
góp nhằm phát triển năng lực nhận thức hóa học cho HS
9. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, nội dung luận văn
gồm 3 chương:
Chương 1 :Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài
Chương 2 :Một số biện pháp sử dụng hệ thống bài tập chương liên kết hóa học,
hóa học 10 nhằm phát triển năng lực nhận thức hóa học cho học sinh
Chương 3 :Thực nghiệm sư phạm

15


16


CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Lịch sử nghiên cứu vấn đề
Việc nghiên cứu các vấn đề về bài BTHH và phát triển năng lực nhận thức hóa
học từ trước đến nay đã có một số cơng trình nghiên cứu của các tác giả trong và
ngồi nước quan tâm. Chính vì vậy, trên thị trường hiện nay đã có rất nhiều sách
liên quan đến BTHH, sách tham khảo về BTHH của những tác giả nổi tiếng, tuy
nhiên, các bài tập cịn mang tính hàn lâm chưa phù hợp với sự đổi mới của Chương
trình Giáo dục 2018. Hiện nay, tại Việt Nam cũng đã có rất nhiều sách tham khảo
cũng như tài liệu nghiên cứu, bài viết sử dụng BTHH để khai thác các vấn đề liên
quan như :
Sách luyện thi THPT Quốc gia môn Hóa học: Đột phá 8+ kì thi THPT quốc gia
mơn Hóa học là một trong những cuốn thuộc bộ sách Đột phá 8+ kì thi THPT quốc
gia năm 2019 do cơng ty CCbook phát hành. Sách bao gồm phạm vi kiến thức từ
lớp 10, 11, cho đến lớp 12. Nội dung sách còn bao gồm:Các kiến thức được viết
theo chương/ chuyên đề; Lí thuyết trọng tâm: được trình bày chi tiết, đầy đủ các
kiến thức có liên quan. Song song với mỗi phần lí thuyết đó có một ví dụ mẫu để
làm rõ vấn đề; Các dạng bài tập: chia thành các dạng bài tập nhỏ, sau đó có phương
pháp giải chi tiết kèm theo các ví dụ minh họa và phân tích ví dụ theo lối tư duy
ngược để rèn tư duy logic cho học sinh. Sau mỗi ví dụ minh họa là các lưu ý cho
học sinh khi giải bài tập ở dạng đó. Ngồi ra, các em học sinh còn được làm thêm
các bài tập tự luyện ngay sau đó kèm lời giải chi tiết trong hệ thống CCtest.
Cuốn Hóa Học 10 Cơ Bản Và Nâng Cao 10 nhằm giúp các em hoc sinh hoàn
thiện kiến thức và nâng cao kĩ năng giải bài tập hoá học.Nội dung bộ sách được

biên soạn thống nhất gồm 2 phần: Phần thứ nhất tóm tắt kiến thức cơ bản theo sách
giáo khoa mới đồng thời bổ sung một số kiến thức cần thiết, liên quan. Sau phần
tóm tốt có bài tập áp dụng và cuối mỗi chương có bài tập mang tỉnh tổng hợp. Hệ
thống bài tập trong bộ sách rất phong phú, đa dạng và phần lớn đều ở mức năng
cao; Phần thứ hai là hướng dẫn giải, đáp số của các bài tập tự giải. Mỗi bài tập tiêu
biểu cho một dạng bài tập cơ bản đều có lời giải chi tiết để từ đó hình thành phương
pháp giới.

17


- Luận án tiến sĩ của Lê Văn Dũng với đề tài “Phát triển nhận thức và tư duy cho
học sinh thơng qua bài tập hóa học” (Đại học sư phạm Hà Nội). Với luận án này
tác giả đã đưa ra được khái niệm về BTHH, hệ thống bài tập đa dạng và phát triển
năng lực của học sinh thông qua BTHH đạt hiệu quả cao trong giảng dạy và học tập
của học sinh.
-Luận văn thạc sĩ, ĐH Vinh của Trần Thị Thanh Hiền với đề tài nghiên cứu vấn
đề “Tuyển chọn và xây dựng hệ thống bài tập phần“Đại cương kim loại lớp 12
THPT” theo các mức độ nhận thức và tư duy của HS..” Đã nêu rõ vấn đề sử dụng
BTHH hiện nay ở trường THPT mang lại hiệu quả cao trong học tập.
Bên cạnh đó, cịn rất nhiều cơng trình nghiên cứu liên quan đến việc xây
dựng BTHH nhằm phát triển năng lực cho học sinh THPT, tuy nhiên đề tài: “Phát
triển năng lực nhận thức hóa học cho học sinh thông qua hệ thống bài tập phần liên
kết hóa học, hóa học 10” cịn khá mới mẻ khi đổi mới sách giáo khoa. Đây là đề tài
cịn mới hiện nay và cần được tìm hiểu.
1.2. Chương trình giáo dục THPT theo định hướng phát triển phẩm chất và
năng lực.

18

+ Bên cạnh hình thành và phát triển những năng lực chung và năng lực đặc thù,
chương trình giáo dục phổ thơng mới cịn góp phần phát hiện và bồi dưỡng những
năng lực đặc biệt của học sinh.[2]
Hệ thống môn học và hoạt động giáo dục của chương trình giáo dục phổ thông
gồm các môn học và hoạt động giáo dục bắt buộc, các môn học lựa chọn theo định
hướng nghề nghiệp (gọi tắt là các môn học lựa chọn) và các mơn học tự chọn)[2].
1.3. Bài tập hóa học
1.3.1. Một số khái niệm về bài tập hóa học
* Khái niệm BT:
- Theo từ điển tiếng Việt bài tập là bài giao cho học sinh làm để vận dụng kiến
thức đã học.

* Khái niệm BTHH
+ Theo giáo sư Nguyễn Ngọc Quang đã dùng bài tốn hóa học để chỉ bài toán
định lượng và cả những bài toán nhận thức: Bài tốn là một hệ thơng tin xác định,
bao gồm những dữ kiện và những yêu cầu luôn luôn không phù hợp với nhau, dẫn
tới nhu cầu khắc phục bằng cách biến đổi chúng.

1.3.2. Ý nghĩa, tác dụng của bài tập hóa học ở trường phổ thơng
a) Ý nghĩa trí dục

19


b) Ý nghĩa phát triển
Phát triển các năng lực tư duy logic, biện chứng, khái quát, độc lập, thông minh,
sáng tạo cho học sinh.[24]
c) Ý nghĩa giáo dục

1.3.3. Phân loại bài tập hóa học
Hiện nay có nhiều cách phân loại bài tập khác nhau vì vậy cần có cách nhìn tổng
quát về các dạng bài tập dựa trên các cơ sở phân loại như sau: [25] [28] [35].

Dựa vào nhiệm vụ đặt ra và yêu cầu của bài tập: Bài tập lập PTHH của phản ứng;
Bài tập viết chuỗi phản ứng; Bài tập điều chế; Bài tập nhận biết; Bài tập tách các

20