Phân loại và giải các bài toán hóa học hữu cơ - phần Hiđrocacbon theo một phương pháp chung góp phần nâng cao hiệu quả dạy và học môn Hóa học trung học phổ thông tt

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC





NGUYỄN THỊ HỒNG LIÊN








PHÂN LOẠI VÀ GIẢI CÁC BÀI TOÁN HÓA HỌC HỮU CƠ – PHẦN
HIĐROCACBON THEO MỘT PHƢƠNG PHÁP CHUNG GÓP PHẦN
NÂNG CAO HIỆU QUẢ DẠY VÀ HỌC MÔN HÓA HỌC
TRUNG HỌC PHỔ THÔNG




LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM HÓA HỌC

HÀ NỘI – 2012


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC






NGUYỄN THỊ HỒNG LIÊN




PHÂN LOẠI VÀ GIẢI CÁC BÀI TOÁN HÓA HỌC HỮU CƠ – PHẦN
HIĐROCACBON THEO MỘT PHƢƠNG PHÁP CHUNG GÓP PHẦN
NÂNG CAO HIỆU QUẢ DẠY VÀ HỌC MÔN HÓA HỌC
TRUNG HỌC PHỔ THÔNG


LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM HÓA HỌC

Chuyên ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC
(BỘ MÔN HÓA HỌC)
Mã số: 60 14 10

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS. TS. VŨ NGỌC BAN





HÀ NỘI – 2012
MỤC LỤC

Trang
Lời cảm ơn
i
Danh mục các chữ viết tắt
ii
Danh mục các bảng
iii
Danh mục các biểu đồ
iv
Mục lục
v
MỞ ĐẦU
1
Chƣơng 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
4
1.1. Cơ sở lí luận của việc nâng cao chất lượng, hiệu quả quá trình dạy
và học môn Hóa học THPT

4
1.1.1. Quá trình dạy học
4

1.1.2. Chất lượng dạy học
4
1.1.3. Một số biện pháp để nâng cao chất lượng dạy học
6
1.2. Bài tập hóa học
6
1.2.1. Ý nghĩa, tác dụng của bài tập hóa học
6
1.2.2. Lựa chọn và phân loại bài tập hóa học
7
1.2.3. Thực trạng sử dụng bài toán hóa học ở trường THPT hiện nay
9
1.3. Phương pháp chung giải các bài toán hóa học THPT
13
1.3.1. Các công thức cần thiết khi giải bài toán hóa học
13
1.3.2. Quan hệ giữa số mol của các chất phản ứng
14
1.3.3. Phương pháp chung giải các bài toán hóa học
16
Chƣơng 2: LỰA CHỌN, PHÂN LOẠI CÁC BÀI TOÁN HÓA HỌC
HỮU CƠ – PHẦN HIĐROCACBON VÀ GIẢI THEO PHƢƠNG
PHÁP CHUNG GIẢI CÁC BÀI TOÁN HÓA HỌC TRUNG HỌC
PHỔ THÔNG



23
2.1. Tổng quan về chương trình môn Hóa học lớp 11 – phần
hiđrocacbon

23
2.2. Phân loại các bài toán hóa học hữu cơ – phần hiđrocacbon và giải
theo phương pháp chung giải các bài toán hóa học THPT

24
2.2.1. Hiđrocacbon no
25
2.2.2. Hiđrocacbon không no
43
2.2.3. Hiđrocacbon thơm
61
2.2.4. Bài toán tổng hợp
73
2.3. Sử dụng hệ thống bài toán hóa học hữu cơ – phần hiđrocacbon theo
các mức độ nhận thức tư duy trong quá trình dạy học môn Hóa học lớp
11 THPT


82
2.3.1. Sử dụng hệ thống bài toán hóa học theo các mức độ nhận thức tư
duy trong việc hình thành kiến thức mới

83
2.3.2. Sử dụng hệ thống bài toán hóa học theo các mức độ nhận thức tư
duy để vận dụng, củng cố kiến thức, kĩ năng

83
2.3.3. Sử dụng hệ thống bài toán hóa học theo các mức độ nhận thức tư
duy nhằm kiểm tra, đánh giá mức độ vận dụng kiến thức, kĩ năng của

học sinh


84
Chƣơmg 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM
87
3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm
87
3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm
87
3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm
87
3.2. Quá trình tiến hành thực nghiệm sư phạm
87
3.2.1. Chuẩn bị cho quá trình thực nghiệm
87
3.2.2. Tiến hành thực nghiệm
88
3.2.3. Kết quả các bài kiểm tra
88
3.2.4. Xử lí kết quả thực nghiệm sư phạm
89
3.2.5. Tính các tham số đặc trưng thống kê
94
3.2.6. Phân tích kết quả thực nghiệm
95
KẾT LUẬN
99
TÀI LIỆU THAM KHẢO
100

PHỤ LỤC
103






MỞ ĐẦU

1. Lí do chọn đề tài
Trong quá trình dạy và học bộ môn Hóa học Trung học phổ thông, bài tập hóa
học nói chung và bài toán hóa học nói riêng có vai trò quan trọng đối với việc củng cố,
rèn luyện và phát triển năng lực nhận thức tư duy cho học sinh.
Người thầy luôn quan tâm tìm tòi, lựa chọn các câu hỏi, bài toán phù hợp cũng
như các cách giải hiệu quả nhất để phục vụ cho giờ lên lớp, giờ luyện tập hoặc kiểm tra
đánh giá học sinh nhằm nâng cao hiệu quả, chất lượng giảng dạy.
Học sinh cũng luôn mong muốn có được những câu hỏi, bài toán tốt, có những
cách giải dễ dàng, thuận tiện để nâng cao hiệu quả học tập.
Tuy nhiên trong các tài liệu tham khảo về hóa học, số lượng bài toán hóa học rất
lớn và đa dạng, số phương pháp giải các bài toán đưa ra lại nhiều làm cho học sinh và
ngay cả một số giáo viên thấy lúng túng khi lựa chọn và giải các bài toán hóa học.
Để góp một phần vào việc giải quyết khó khăn trên, chúng tôi đã chọn đề tài
“Phân loại và giải các bài toán hóa học hữu cơ - phần hiđrocacbon theo một
phƣơng pháp chung góp phần nâng cao hiệu quả dạy và học môn Hóa học Trung
học phổ thông”.
2. Lịch sử nghiên cứu
Hiện nay, đã có nhiều tác giả nghiên cứu và đưa ra nhiều cách phân loại cũng như
phương pháp khác nhau để giải các bài toán hóa học, đặc biệt các phương pháp giải
nhanh các bài toán trắc nghiệm hóa học.

Trong tài liệu “ Phương pháp chung giải các bài toán hóa học THPT”, tác giả đã
hệ thống hóa và đưa ra một phương pháp chung đơn giản và thuận lợi để giải các bài
toán hóa học THPT. Việc áp dụng phương pháp chung để giải các bài toán Hóa vô cơ
lớp 12 và bài toán xác định công thức hợp chất hữu cơ đã được thể hiện ở 2 luận văn
thạc sĩ sư phạm hóa học. Trong bản luận văn này, chúng tôi tiếp tục nghiên cứu việc
vận dụng phương pháp chung nêu trên để giải các bài toán hóa học hữu cơ - phần
hiđrocacbon góp phần nâng cao hiệu quả dạy và học môn Hóa học THPT.
3. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu
3.1. Mục tiêu
Lựa chọn, phân loại và giải theo một phương pháp chung các bài toán hóa học
hữu cơ – phần hiđrocacbon nhằm nâng cao hiệu quả dạy và học môn Hóa học ở trường
THPT.
3.2. Nhiệm vụ
- Nghiên cứu cơ sở lí luận của việc nâng cao chất lượng, hiệu quả quá trình dạy
học; ý nghĩa, tác dụng của bài tập hóa học trong quá trình dạy và học môn Hóa học
THPT; cơ sở lựa chọn, phân loại các bài tập hóa học, thực trạng của việc sử dụng các
bài toán hóa học ở THPT hiện nay.
- Nghiên cứu phương pháp chung giải các bài toán hóa học THPT. Tiến hành
phân loại các bài toán hóa học hữu cơ – phần hiđrocacbon và vận dụng phương pháp
chung để giải các bài toán hóa học đã phân loại, đề xuất việc sử dụng các bài toán hóa
học nêu trên trong giảng dạy môn hóa học lớp 11 – phần hiđrocacbon.
- Thực nghiệm sư phạm để đánh giá hiệu quả và tính khả thi của đề tài.
4. Phạm vi nghiên cứu
- Phạm vi về nội dung : Các bài toán hóa học hữu cơ – phần hiđrocacbon.
- Phạm vi về thời gian: học kì II – Năm học 2011-2012.
5. Khách thể nghiên cứu và đối tƣợng nghiên cứu
5.1. Khách thể nghiên cứu
Quá trình dạy và học môn Hóa học ở 2 trường THPT tại Hải Phòng.
5.2. Đối tượng nghiên cứu
Các bài toán hóa học hữu cơ – phần hiđrocacbon.

6. Câu hỏi nghiên cứu
- Cơ sở để lựa chọn, phân loại các bài toán hóa học là gì?
- Phương pháp chung giải các bài toán hóa học THPT là phương pháp nào?
7. Giả thuyết nghiên cứu
Việc lựa chọn, phân loại tốt các bài toán hóa học hữu cơ – phần hiđrocacbon và
việc vận dụng tốt phương pháp chung giải các bài toán hóa học THPT để giải các bài
toán trên sẽ góp phần nâng cao hiệu quả dạy và học môn Hóa học ở khối lớp 11 nói
riêng và ở trường THPT nói chung.
8. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Các phương pháp nghiên cứu lí luận:
+ Nghiên cứu cơ sở lí luận của việc nâng cao hiệu quả quá trình dạy và học, ý
nghĩa và tác dụng của bài tập hóa học, cơ sở lựa chọn, phân loại và phương pháp chung
giải các bài toán hóa học, THPT.
+ Nghiên cứu nội dung chương trình, chuẩn kiến thức – kĩ năng phần
hiđrocabon lớp 11.
- Các phương pháp nghiên cứu thực tiễn:
+ Phương pháp điều tra, thu thập thông tin.
+ Phương pháp thống kê và xác suất để xử lí kết quả thực nghiệm.
9. Đóng góp mới của đề tài
Đã lựa chọn, phân loại các bài toán hóa học hữu cơ – phần hiđrocacbon theo các
mức độ nhận thức tư duy từ thấp đến cao: biết – hiểu – vận dụng – vận dụng sáng tạo
và giải chúng theo phương pháp chung giải các bài toán hóa học THPT. Đây là một tài
liệu tham khảo hữu ích cho giáo viên và học sinh trong quá trình dạy và học môn Hóa
học THPT.
10. Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, nội dung của luận
văn được trình bày trong 3 chương:
- Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài
- Chương 2: Lựa chọn và phân loại các bài toán hóa học hữu cơ - phần
hiđrocacbon và giải theo phương pháp chung giải các bài toán hóa học THPT

- Chương 3: Thực nghiệm sư phạm







CHƢƠNG 1
CƠ SƠ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

1.1. Cơ sở lí luận của việc nâng cao chất lƣợng, hiệu quả quá trình dạy và học
môn Hóa học THPT
1.1.1. Quá trình dạy học
Quá trình dạy học là quá trình tương tác giữa thầy và trò trong đó thầy giữ vai trò
chủ đạo tổ chức, điều khiển, lãnh đạo còn trò tham gia hoạt động học chủ động, tích
cực và sáng tạo.
1.1.2. Chất lượng dạy học
Chất lượng dạy học có thể được hiểu là chất lượng giảng dạy của người dạy và
chất lượng học tập của người học xét cả về mặt định lượng và định tính so với các mục
tiêu của môn học. Tiêu chuẩn của một quá trình dạy học có chất lượng và hiệu quả là
phải thực hiện đầy đủ các nhiệm vụ dạy và học trong nhà trường, đáp ứng được các yêu
cầu của nền kinh tế - xã hội với sự chi phí tối ưu về thời gian, sức lực và tiền của của
giáo viên, học sinh, nhân dân và Nhà nước.
1.1.3. Một số biện pháp để nâng cao chất lượng dạy học
Chất lượng, hiệu quả của quá trình dạy và học phụ thuộc vào nhiều yếu tố như:
nội dung và chương trình môn học, hệ thống SGK, điều kiện cơ sở vật chất phục vụ
cho quá trình dạy và học, việc đổi mới các phương pháp dạy học, Trong bản luận
văn này, chúng tôi chỉ đề cập đến việc sử dụng bài toán hóa học, trong đó chú trọng
vào việc lựa chọn, phân loại và phương pháp giải các bài toán hóa học để nâng cao chất

lượng dạy và học môn Hóa học ở THPT .
1.2. Bài tập hóa học
1.2.1. Ý nghĩa, tác dụng của bài tập hóa học
Bài tập hóa học vừa là mục đích, vừa là nội dung lại vừa là phương pháp dạy học
hiệu nghiệm, nó có tác dụng về nhiều mặt: trí dục, phát triển tư duy của học sinh, tác
dụng giáo dục tư tưởng, giáo dục kĩ thuật tổng hợp.

1.2.2. Lựa chọn và phân loại bài tập hóa học
- Để phục vụ tốt cho việc dạy và học môn Hóa học cần phải lựa chọn những bài
tập bám sát nội dung chương trình, mục tiêu của môn học, mang đậm bản chất hóa học,
không phức tạp bởi các thuật toán,
- Có thể căn cứ vào các tiêu chí khác nhau để phân loại bài tập hóa học. Trong
luận văn này, chúng tôi phân loại bài tập hóa học dựa trên hoạt động nhận thức tư duy
của học sinh với 4 mức độ: biết, hiểu, vận dụng và vận dụng sáng tạo theo quan điểm
chỉ đạo của Bộ Giáo dục và đào tạo Việt Nam.
1.2.3. Thực trạng việc sử dụng bài toán hóa học ở trường THPT hiện nay
Phân tích kết quả các phiếu điều tra giáo viên, học sinh ở 4 lớp thuộc 2 trường
THPT tại Hải Phòng nhận thấy việc lựa chọn, phân loại các bài toán hóa học và giải
chúng theo một phương pháp chung là một yêu cầu cần thiết đối với giáo viên và học
sinh trong việc dạy và học môn Hóa học ở THPT.
1.3. Phƣơng pháp chung giải các bài toán hóa học THPT
Các bài toán hóa học có thể giải dựa vào quan hệ giữa số mol của các chất phản
ứng và dựa vào các công thức chuyển đổi giữa số mol chất (n) với khối lượng (m), thể
tích (V), nồng độ (C%, C
M
), của chất.
1.3.1. Các công thức cần thiết khi giải bài toán hóa học
STT
Công thức
Số mol chất

1
M = n . M
m
n
M


2
o
V = n. 22,4

o
V
n
22,4


3
ct
M
n
C
V


ct M
n V.C

4
ct

dd
ct
m
C% .100%
m
m
.100%
V.d



ct dd
ct
ct
1 C%
n .m .
M 100%
1 C%
.V.d.
M 100%




1.3.2. Quan hệ giữa số mol của các chất phản ứng
VD
1
: Xét phản ứng: aA + bB  cC + dD
Gọi n
A

, n
B
, n
C
, n
D
là số mol của các chất A, B, C, D đã tham gia hay hình thành
sau phản ứng, ta có:

C
A B D
n
n
nn
= = =
a b c d

Dựa vào hệ thức này ta có thể xác định được số mol của một chất bất kì khi biết
số mol của các chất khác đã tham gia hay hình thành sau phản ứng:

A B C D
a a a
n n n n
b c d
  
;
B A C D
b b b
n n n n
a c d

  
;
VD
2
: Xét một dãy biến hóa sau:
2A + 5B  C + 3D (1)
3C + E  2G + 4H (2)
2H + 3I  5K + 3M (3)
Giả thiết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Hãy thiết lập quan hệ giữa số mol
của các chất bất kì đã tham gia phản ứng, thí dụ giữa n
K
và n
A
; n
B
và n
M
?
Lời giải
Để thiết lập mối quan hệ giữa n
K
và n
A
ta xuất phát từ chất K và xét quan hệ giữa
K và A bắc cầu qua các chất trung gian H và C. Cụ thể theo các phản ứng (3), (2), (1):

n
K
= 5/2 n
H

; n
H
= 4/3 n
C
; n
C
= 1/2 n
A

n
K
= 5/2 . 4/3 . 1/2 n
A
= 5/3 n
A.

Tương tự để thiết lập mối quan hệ giữa n
B
và n
M
ta xuất phát từ chất B và cũng
xét quan hệ giữa B và M bắc cầu qua chất trung gian C và H. Cụ thể theo các phản ứng
(1), (2), (3):

n
B
= 5 n
C
; n
C

= 3/4 n
H
; n
H
= 2/3 n
M

n
B
= 5 . 3/4 . 2/3 n
M
= 5/2 n
M

Từ các ví dụ trên nhận thấy khi đã viết và cân bằng được các phương trình hóa
học thì dễ dàng thiết lập được quan hệ giữa số mol của các chất phản ứng. Dựa vào các
quan hệ này và các công thức đã nêu ở phần 1.3.1, có thể giải quyết được các bài toán
hóa học. Điều này sẽ được trình bày rõ ràng và chi tiết ở phần tiếp theo.


1.3.3. Phương pháp chung giải các bài toán hóa học
Các bài toán hóa học có thể chia làm 2 loại là: Các bài toán hỗn hợp và “không
hỗn hợp”:
- Các bài toán “không hỗn hợp” là các bài toán liên quan đến phản ứng của một
chất qua một giai đoạn hay một dãy biến hóa.
- Các bài toán hỗn hợp là các bài toán liên quan đến phản ứng của một hỗn hợp
các chất.
 Loại bài toán “ không hỗn hợp”
Phương pháp giải bài toán loại này là: Lập biểu thức tính đại lượng mà bài toán
đòi hỏi rồi dựa vào quan hệ giữa số mol của “chất cần tính toán” với số mol của

“chất có số liệu cho trước” và dựa vào công thức để giải.
 Loại bài toán hỗn hợp
Phương pháp giải bài toán loại này là: Đặt ẩn số, lập phương trình và giải
phương trình để suy ra các đòi hỏi của bài toán.
- Ẩn số thường đặt là số mol của các chất trong hỗn hợp.
- Các phương trình được thiết lập bằng cách biểu thị mối quan hệ giữa các số
liệu cho trong bài (sau khi đã đổi ra số mol chất, nếu có thể được) với các ẩn số.
- Giải các phương trình sẽ xác định được các ẩn số rồi dựa vào đó suy ra các
yêu cầu khác nhau của bài toán.
Chú ý:
- Nhiều bài toán hóa học có số phương trình lập được ít hơn số ẩn số. Trong
trường hợp này để giải hệ phương trình vô định có thể dựa vào giải kết hợp với biện
luận hoặc dựa vào việc tính khối lượng mol trung bình của hỗn hợp.
- Với bài toán hỗn hợp của các chất cùng loại, có các phản ứng xảy ra tương tự
nhau, hiệu suất như nhau thì có thể thay hỗn hợp đó bằng một chất có CTPTTB để
giải.
Cách giải các bài toán “không hỗn hợp” và các bài toán hỗn hợp tuy có những
điểm khác nhau nhưng chúng đều thống nhất ở chỗ là đều dựa vào quan hệ giữa số
mol của các chất phản ứng và dựa vào các công thức biểu thị quan hệ giữa số mol
chất với khối lượng, thể tích và nồng độ của chất. Đó chính là nội dung của phương
pháp chung giải các bài toán hóa học THPT.
*
* *
Hiện nay, hình thức thi trắc nghiệm ngày càng phổ biến, đặc điểm của loại hình
kiểm tra này là số lượng câu hỏi nhiều mà thời gian làm bài lại rất ngắn, vì thế, ngoài
việc áp dụng phương pháp chung giải các bài toán hóa học THPT nêu trên học sinh
cần kết hợp và vận dụng hợp lí các định luật sẵn có trong hóa học để giải nhanh các
bài toán hóa học. Riêng với bài toán hóa học hữu cơ chủ yếu vận dụng 2 định luật sau:
- Định luật bảo toàn khối lượng
- Định luật bảo toàn nguyên tố

Tiểu kết chương 1
Trong chương này, chúng tôi đã trình bày cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài
bao gồm:
- Cơ sở lí luận của việc nâng cao chất lượng, hiệu quả của quá trình dạy và học
môn Hóa học THPT.
- Ý nghĩa, tác dụng của bài tập hóa học; cơ sở lựa chọn, phân loại bài tập hóa
học; thực trạng việc sử dụng bài toán hóa học ở trường THPT hiện nay thông qua
phân tích, tổng hợp kết quả các phiếu điều tra giáo viên và học sinh.
- Phương pháp chung giải các bài toán hóa học THPT.
Đây là những cơ sở lí luận và thực tiễn định hướng cho chúng tôi nghiên cứu, lựa
chọn, phân loại và vận dụng phương pháp chung giải các bài toán hóa học THPT để
giải các bài toán hóa học hữu cơ lớp 12 – THPT.










CHƢƠNG 2
LỰA CHỌN, PHÂN LOẠI CÁC BÀI TOÁN HÓA HỌC HỮU CƠ – PHẦN
HIĐROCACBON VÀ GIẢI THEO PHƢƠNG PHÁP CHUNG GIẢI CÁC BÀI
TOÁN HÓA HỌC THPT

2.1. Tổng quan về chƣơng trình môn Hóa học lớp 11 – phần hiđrocacbon
Chương trình môn Hóa học lớp 11 – phần hiđrocacbon được phân bổ 2 tiết/tuần

với chương trình chuẩn, 3 tiết/tuần với chương trình nâng cao, bao gồm các nội dung
cơ bản sau:
- Chương 5: Hiđrocacbon no
- Chương 6: Hiđrocacbon không no
- Chương 7: Hiđrocacbon thơm. Nguồn hiđrocacbon thiên nhiên
2.2. Phân loại các bài toán hóa học hữu cơ – phần hiđrocacbon và giải theo
phƣơng pháp chung giải các bài toán hóa học THPT
Các bài toán hóa học hữu cơ – phần hiđroacbon được phân loại theo chủ đề (bám
sát cấu trúc, nội dung chương trình đối với từng chương cụ thể) và sắp xếp theo 4 mức
độ nhận thức tư duy: biết, hiểu, vận dụng và vận dụng sáng tạo với cả 2 hình thức tự
luận và trắc nghiệm khách quan và giải theo phương pháp chung giải các bài toán hóa
học THPT.
2.2.1. Hiđrocacbon no (ankan và xicloankan)
 Tóm tắt lí thuyết
 Một số điểm lưu ý khi giải toán
 Bài toán hóa học phân theo mức độ nhận thức tư duy và giải theo phương
pháp chung giải các bài toán hóa học THPT
a. Dạng biết
b. Dạng hiểu
c. Dạng vận dụng
d. Dạng vận dụng sáng tạo
 Bài toán tự luyện
2.2.2. Hiđrocacbon không no (ankan, ankađien, ankin)
2.2.3. Hiđrocacbon thơm
2.2.4. Bài toán tổng hợp
2.3. Sử dụng hệ thống bài toán hóa học hữu cơ – phần hiđrocacbon theo các mức
độ nhận thức tƣ duy trong quá trình dạy học môn Hóa học lớp 11 THPT
Trong suốt quá trình dạy học đều có thể sử dụng bài toán hóa học. Khi dạy bài
mới có thể dùng bài toán để vào bài, để tạo tình huống có vấn đề, để chuyển tiếp từ
phần này sang phần kia, để củng cố bài, để hướng dẫn học sinh học bài ở nhà.

Chúng tôi lựa chọn và sử dụng hệ thống bài toán hóa học đã được biên soạn vào
các hoạt động dạy học:
- Để hình thành kiến thức mới.
- Để vận dụng, củng cố kiến thức, kĩ năng của học sinh (giờ luyện tập).
- Để kiểm tra, đánh giá kiến thức, kĩ năng của học sinh (giờ kiểm tra).
2.3.1. Sử dụng hệ thống bài toán hóa học theo các mức độ nhận thức tư duy trong
việc hình thành kiến thức mới
Thông thường trong một bài học giáo viên thường sử dụng bài toán theo các giai
đoạn dạy học:
- Giai đoạn 1: Câu hỏi và các bài toán ở mức độ biết, hiểu và vận dụng để kiểm
tra các kiến thức cũ.
- Giai đoạn 2: Giải quyết các vấn đề thuộc bài mới bằng các bài toán dạng biết và
dạng hiểu.
- Giai đoạn 3: Tổng kết tìm ra các logic, các mối liên hệ; thông thường sử dụng
các bài toán dạng vận dụng và vận dụng sáng tạo.
Các bài toán dùng khi lên lớp để hình thành kiến thức mới là các bài toán ở dạng
biết và hiểu ứng với giai đoạn 2 ở trên.
Giáo viên sử dụng các bài toán này dưới hình thức phiếu bài tập cho học sinh.
2.3.2. Sử dụng hệ thống bài toán hóa học theo các mức độ nhận thức tư duy để vận
dụng, củng cố kiến thức, kĩ năng
Thực tiễn dạy học tại trường phổ thông cho thấy việc sử dụng bài toán hóa học để
củng cố kiến thức mang lại hiệu quả rất cao. Bởi vì nó giúp cho học sinh khắc sâu kiến
thức trọng tâm và rèn luyện kĩ năng hóa học. Trong các bài luyện tập, ôn tập thì bài
toán được lựa chọn chủ yếu dưới dạng vận dụng và vận dụng sáng tạo.
Giáo viên cũng sử dụng các bài toán này dưới hình thức phiếu bài tập cho học
sinh.
Sau mỗi tiết học hoặc sau mỗi giờ ôn tập, giáo viên có thể sử dụng hệ thống bài
toán tự luyện giao cho học sinh tự làm ở nhà, giúp học sinh nâng cao tính chủ động,
độc lập, sáng tạo trong học tập.
2.3.3. Sử dụng bài toán hóa học theo mức độ nhận thức tư duy nhằm kiểm tra, đánh

giá mức độ vận dụng kiến thức, kĩ năng của học sinh
Kiểm tra đánh giá là công đoạn cuối cùng và rất quan trọng trong quá trình dạy
học. Căn cứ vào kết quả kiểm tra đánh giá, giáo viên và học sinh biết được hiệu quả
phương pháp dạy học và tự điều chỉnh phương pháp cũng như cách dạy, cách học. Việc
kiểm tra, đánh giá có thể áp dụng trong mọi khâu của quá trình dạy học, với nhiều hình
thức khác nhau như: kiểm tra miệng, kiểm tra vấn đáp, kiểm tra viết, trắc
nghiệm,…hoặc phối hợp các hình thức kiểm tra với nhau. Tùy vào mục đích kiểm tra
và đối tượng học sinh ta có thể sử dụng các bài tập ở cả 4 mức độ nhận thức tư duy.
Chúng tôi đã biên soạn 2 đề 15 phút và 1 đề 45 phút theo cả 4 mức độ nhận thức
tư duy. Qua kết quả kiểm tra, giáo viên chỉ ra cho học sinh các thiếu sót, lỗ hổng trong
kiến thức đồng thời có kế hoạch bổ sung cho quá trình dạy học.

Tiểu kết chương 2
Trong chương này chúng tôi đã:
- Lựa chọn các bài toán hóa học hữu cơ – phần hiđrocacbon, phân loại chúng
theo chủ đề (từng chương cụ thể), sắp xếp theo các mức độ nhận thức tư duy và giải
chúng theo phương pháp chung giải các bài toán hóa học THPT.
- Tóm tắt lí thuyết và đưa ra một số điểm cần lưu ý khi giải toán với mỗi chủ đề.
- Đã biên soạn được 68 bài toán có lời giải (31 bài toán tự luận, 37 bài toán trắc
nghiệm), 65 bài toán tự luyện (20 bài toán tự luận, 45 bài toán trắc nghiệm), ngoài ra
còn xây dựng được 3 đề (2 đề 15 phút và 1 đề 45 phút) để kiểm tra đánh giá học sinh.
Chúng tôi hi vọng đây là tư liệu hữu ích cho giáo viên và học sinh trong dạy và
học Hóa học hữu cơ lớp 11 – phần hiđrocacbon THPT.
CHƢƠNG 3
THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM

3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sƣ phạm
3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm
Đánh giá tính hiệu quả, khả thi của đề tài thông qua việc so sánh kết quả học tập,
kiểm tra giữa lớp TN và lớp ĐC.

3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm
- Lựa chọn nội dung và địa bàn TNSP.
- Soạn thảo các giáo án giờ dạy, các đề kiểm tra theo nội dung của đề tài.
- Chấm điểm kiểm tra, thu thập số liệu và phân tích kết quả của TNSP.
- Đánh giá hiệu quả của việc sử dụng hệ thống các bài toán đã lựa chọn, phân loại
và giải theo phương pháp chung giải các bài toán hóa học THPT.
3.2. Quá trình tiến hành thực nghiệm sƣ phạm
3.2.1. Chuẩn bị cho quá trình thực nghiệm
3.2.1.1. Địa bàn và đối tượng thực nghiệm:
Chọn trường, lớp thực nghiệm, lớp đối chứng và các giáo viên dạy:
Trường
Giáo viên dạy
Lớp TN
Lớp ĐC
THPT Vĩnh Bảo
THPT Trần Nguyên Hãn
Hoàng Anh Thư
Trần Bảo Trung
11B
6
(44)
11B
3
(46)
11B
7
(45)
11B
7
(43)

- Đây là những trường có cơ sở vật chất khá đầy đủ để phục vụ cho hoạt động dạy
học.
- Các lớp TN và lớp ĐC có kết quả điểm trung bình môn của năm học trước
tương đương và cùng giáo viên dạy. Học sinh đang học phần hóa học hữu cơ, phù hợp
với đối tượng của đề tài nghiên cứu.
3.2.1.2. Thiết kế chương trình thực nghiệm
Chúng tôi trao đổi, thảo luận với giáo viên về nội dung và phương pháp TNSP.

3.2.2. Tiến hành thực nghiệm
3.2.2.1. Tiến hành soạn giáo án giảng dạy
3.2.2.2. Tiến hành các giờ dạy
- Giáo án giờ dạy sử dụng hệ thống bài toán đã lựa chọn, phân loại và giải theo
phương pháp chung các bài toán hóa học THPT được dạy ở lớp TN. Giáo viên photo
phần phương pháp chung giải các bài toán hóa học THPT phát cho các em lớp TN đọc
trước sau đó sử dụng tiết học để trao đổi với các em.
- Giáo án soạn theo truyền thống được dạy ở lớp ĐC.
- Phương tiện trực quan được sử dụng như nhau ở cả lớp TN và lớp ĐC.
3.2.2.3. Tiến hành kiểm tra
- Kiểm tra 15 phút đầu vào trước quá trình TNSP tại các lớp TN và ĐC sau khi
học sinh đã học xong phần đại cương về hóa học hữu cơ (Bài số 1).
- Kiểm tra 15 phút trong quá trình TNSP khi kết thúc chương 6 nhằm xác định kết
quả tiếp thu và vận dụng kiến thức của học sinh. (Bài số 2).
- Kiểm tra 45 phút khi kết thúc chương 7 nhằm xác định độ bền vững kiến thức
của học sinh qua việc sử dụng hệ thống bài toán đã biên soạn (Bài số 3).
- Các đề kiểm tra được sử dụng như nhau ở cả lớp TN và lớp ĐC, cùng biểu điểm
và giáo viên chấm.
3.2.3. Kết quả các bài kiểm tra
Kết quả của các bài kiểm tra được thống kê theo bảng sau:
Bảng 3.1. Bảng điểm các bài kiểm tra

Trƣờng
THPT
Lớp
Đối
tƣợng
Bài
KT
Số HS đạt điểm X
i

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
THPT
Vĩnh
Bảo
11B
6

TN
1
0

0
0
3
4
7
8
9
8
3
2
2
0
0
0
2
3
4
5
12
9
5
4
3
0
0
0
1
3
4
7

10
6
8
5
11B
7

ĐC
1
0
0
0
4
8
7
8
6
7
3
2
2
0
0
0
3
5
8
6
8
7

5
3
3
0
0
0
1
3
8
8
6
9
7
3
THPT
Trần
11B
3

TN
1
0
0
0
0
9
12
6
5
10

2
2
2
0
0
0
0
4
5
8
9
8
7
5
Nguyên
Hãn
3
0
0
0
0
1
2
9
10
7
10
7
11B
7

ĐC
1
0
0
0
0
7
12
6
7
7
3
1
2
0
0
0
0
4
8
8
7
8
5
3
3
0
0
0

0
2
5
6
10
9
7
4

3.2.4. Xử lí kết quả thực nghiệm sư phạm
Kết quả kiểm tra được xử lí bằng phương pháp thống kê toán học theo thứ tự sau:
1. Lập bảng phân phối: tần số, tấn suất, tần suất lũy tích.
2. Vẽ đồ thị đường lũy tích từ bảng phân phối tấn suất lũy tích.
3. Tính các tham số đặc trưng thống kê.
- Điểm trung bình cộng (
X
):

k
ii
1 1 2 2 k k
i=1
1 2 k
nx
n x + n x + + n x
X = =
n + n + + n n


n

i
là tần số các giá trị x
i

n là số học sinh tham gia thực nghiệm

- Phương sai (S
2
) và độ lệch chuẩn (S): Là các tham số đo mức độ phân tán của
các số liệu quanh giá trị trung bình cộng

k
22
ii
i=1
1
S = n (x - X)
n-1



2
S = S

n là số học sinh của mỗi nhóm thực nghiệm
Giá trị S càng nhỏ chứng tỏ số liệu càng ít bị phân tán.
- Hệ số biến thiên (V):

S
V = .100%

X

Nếu V nằm trong khoảng 10-30% độ dao động tin cậy.
- Sai số tiêu chuẩn (

)

S
ε =
n

+ Khi 2 bảng số liệu có giá trị
X
bằng nhau thì ta tính độ lệch chuẩn S, nhóm có
độ lệch chuẩn S bé hơn thì nhóm đó có chất lượng tốt hơn.
+ Khi 2 bảng có số liệu
X
khác nhau thì so sánh mức độ phân tán của các số liệu
bằng hệ số biến thiên V. Nhóm có V nhỏ hơn thì nhóm đó có chất lượng đồng đều hơn.
Để so sánh chúng tôi lập bảng tần số, tần suất, tần suất lũy tích và vẽ đường lũy
tích cho từng bài kiểm tra giữa nhóm lớp thực nghiệm và nhóm lớp đối chứng với
nguyên tắc: nếu đường lũy tích tương ứng càng ở bên phải và càng ở phía dưới thì càng
có chất lượng tốt hơn và ngược lại nếu đường lũy tích càng ở bên trái và càng ở phía
trên thì chất lượng thấp hơn.
Để phân loại chất lượng học tập của học sinh, chúng tôi lập bảng phân loại:
- Loại giỏi: HS đạt điểm từ 9 đến 10.
- Loại khá: HS đạt điểm từ 7 đến 8.
- Loại trung bình: HS đạt điểm từ 5 đến 6.
- Loại yếu kém: HS đạt điểm từ 4 trở xuống.
Bảng 3.2: Tổng hợp kết quả bài kiểm tra đầu vào tại các lớp TN và ĐC

(Bài số 1)
Lớp
Đối
tƣợng
Số
HS
Số học sinh đạt điểm X
i

Điểm
TB
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11B
6

TN
44
0
0
0

3
4
7
8
9
8
3
2
6.41
11B
7

ĐC
45
0
0
0
4
8
7
8
6
7
3
2
6.04
11B
3

TN

46
0
0
0
0
9
12
6
5
10
2
2
6.2
11B
7

ĐC
43
0
0
0
0
7
12
6
7
7
3
1
6.19

Qua bài kiểm tra đầu vào chúng tôi nhận thấy trình độ nhận thức học sinh tương
đương nhau giữa lớp TN và lớp ĐC. Đây là điều kiện phù hợp để so sánh chất lượng
tiếp thu kiến thức của học sinh lớp TN và lớp ĐC thông qua các bài số 2 và số 3.
Bảng 3.3: Tổng hợp kết quả thực nghiệm sư phạm
Bài
KT
Đối
tƣợng
Số
HS
Số học sinh đạt điểm X
i

Điểm
TB
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
2
TN
90
0

0
0
2
7
9
13
21
17
12
9
7.09
ĐC
88
0
0
0
3
9
16
14
15
15
10
6
6.64
3
TN
90
0
0

0
1
4
6
16
20
13
18
12
7.46
ĐC
88
0
0
0
1
5
13
14
16
18
14
7
7.09
Tổng
TN
180
0
0
0

3
11
15
29
41
30
30
21
7.27
ĐC
176
0
0
0
4
14
29
28
31
33
24
13
6.86

Từ bảng 3.3 ta tính được phần trăm số học sinh đạt điểm X
i
trở xuống ở bảng 3.4
Bảng 3.4: Tỉ lệ % số học sinh đạt điểm X
i
trở xuống

Bài
KT
Đối
tƣợng
Số
HS
% số học sinh đạt điểm X
i
trở xuống

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
2
TN
90
0
0
0
2.22
10
20

34.44
57.78
76.67
90
100
ĐC
88
0
0
0
3.41
13.64
31.82
47.73
64.77
81.82
93.18
100
3
TN
90
0
0
0
1.11
5.56
12.22
30
52.22
66.67

86.67
100
ĐC
88
0
0
0
1.14
6.82
21.59
37.5
55.68
76.14
92.05
100

Bảng 3.5: Tổng hợp phân loại kết quả học tập
Bài
KT
Đối tƣợng
Phân loại kết quả học tập (%)
Yếu, kém
TB
Khá
Giỏi
2
TN (90)
10
24.44
42.22

23.33
ĐC (88)
13.64
34.09
34.09
18.18
3
TN (90)
5.56
24.44
36.67
33.33
ĐC (88)
6.82
30.68
38.64
23.86

Từ bảng 3.4 vẽ được đồ thị đường lũy tích tương ứng với 2 bài kiểm tra số 2 và
số 3 trong quá trình TNSP.
0
20
40
60
80
100
120
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Điểm số Xi
% số HS đạt điểm Xi trở xuống

TN
ĐC
Hình 3.1. Đồ thị biểu diễn đường lũy tích bài kiểm tra số 2
0
20
40
60
80
100
120
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Điểm số Xi
% số HS đạt điểm Xi trở xuống
TN
ĐC

Hình 3.2. Đồ thị biểu diễn đường lũy tích bài kiểm tra số 3



Từ bảng 3.5 có biểu đồ hình cột biểu diễn tổng hợp kết quả phân loại kết quả học tập.

0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%

40%
45%
Yếu, kém TB Khá Giỏi
TN
ĐC

Hình 3.3. Phân loại kết quả học tập qua bài kiểm tra số 2

0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
Yếu, kém TB Khá Giỏi
TN
ĐC

Hình 3.4. Phân loại kết quả học tập qua bài kiểm tra số 3
3.2.5. Tính các tham số đặc trưng thống kê
Bảng 3.6: Giá trị của các tham số đặc trưng
Trƣờng
Bài
Đối tƣợng
X

S

2

S
V (%)
THPT Vĩnh
Bảo
2
TN
7.02
3.37
1.84
26.14%
ĐC
6.49
3.94
1.98
30.59%
3
TN
7.2
3.42
1.85
25.67%
ĐC
6.89
3.33
1.82
26.49%
THPT Trần
Nguyên Hãn

2
TN
7.15
3.2
1.79
25.01%
ĐC
6.79
3.07
1.75
25.8%
3
TN
7.7
2.53
1.59
20.67%
ĐC
7.3
2.69
1.64
22.46%
Tổng
TN
7.27
3.14
1.77
24.37%
ĐC
6.86

3.3
1.82
26.47%

Bảng 3.7: Bảng thống kê các tham số đặc trưng
(của 2 đối tượng TN và ĐC)
Đối tƣợng
X
±
S
2

S
V (%)
TN
7.27 ± 0.13
3.14
1.77
24.37%
ĐC
6.86 ± 0.14
3.3
1.82
26.47%

3.2.6. Phân tích kết quả thực nghiệm
3.2.6.1. Phân tích định tính kết quả thực nghiệm sư phạm
- Trong các giờ học ở lớp TN, học sinh hứng thú tham gia các hoạt động học tập,
nắm kiến thức chắc chắn hơn và vận dụng linh hoạt hơn trong quá trình học tập so với
học sinh lớp ĐC.

- Các giáo viên tham gia giảng dạy thực nghiệm đều khẳng định việc phân loại và
vận dụng phương pháp chung giải các bài toán hóa học THPT giúp học sinh có một
phương pháp đơn giản, thuận tiện, để giải các bài toán hóa học phần hiđrocacbon nói
riêng và các bài toán hóa học THPT nói chung.
3.2.6.2. Phân tích định lượng kết quả thực nghiệm sư phạm
a. Tỉ lệ học sinh yếu, kém, trung bình, khá và giỏi
Qua kết quả TNSP được trình bày ở Bảng 3.5 và Hình 3.3; 3.4 cho thấy chất
lượng học tập của học sinh nhóm lớp TN cao hơn học sinh lớp ĐC thể hiện qua biểu đồ
hình cột, cụ thể:
- Tỉ lệ % HS yếu kém, trung bình của nhóm lớp TN đều thấp hơn của nhóm lớp
ĐC.
- Tỉ lệ % HS khá nhóm lớp TN nhìn chung cao hơn nhóm lớp ĐC, tuy ở bài số 3
nhóm lớp ĐC cao hơn nhóm lớp TN không đáng kể.
- Tỉ lệ % HS giỏi nhóm lớp TN luôn cao hơn nhóm lớp ĐC.
b. Đường lũy tích
Đồ thị đường lũy tích của nhóm lớp TN luôn nằm ở phía bên phải và phía dưới
đường lũy tích của nhóm lớp ĐC (Hình 3.1 và 3.2). Chứng tỏ chất lượng của lớp TN
đồng đều và tốt hơn lớp ĐC.
c. Giá trị các tham số đặc trưng
- Điểm trung bình cộng của học sinh nhóm lớp TN cao hơn của nhóm lớp ĐC.
- Dựa vào Bảng 3.7 thì các giá trị tổng hợp S và V của nhóm lớp TN đều thấp hơn
của nhóm lớp ĐC.
- V nằm trong khoảng 10 – 30%, vì vậy kết quả thu được đáng tin cậy.
d. Độ tin cậy của số liệu
Để đánh giá độ tin cậy của số liệu trên chúng tôi so sánh các giá trị
X
của lớp TN
và ĐC bằng chuẩn Student.

TN

22
x x y y x y
x y x y
XY
t
f S f S n n
n n 2 n n





Trong đó:
n là số học sinh của mỗi lớp TN

X
là điểm trung bình cộng của lớp TN

Y
là điểm trung bình cộng của lớp ĐC

2
x
S
và
2
y
S
là phương sai của lớp TN và lớp ĐC
n

x
và n
y
là tổng số học sinh của lớp TN và lớp ĐC
Với xác suất tin cậy α và số bậc tự do f = n
x
+ n
y
– 2
Tra bảng phân phối Student để tìm t
α,f.

Nếu t
TN
> t
α,f
thì sự khác nhau giữa hai nhóm là có ý nghĩa.
Còn nếu t
TN
< t
α,f
thì sự khác nhau giữa hai nhóm là không có ý nghĩa (hay là do
nguyên nhân ngẫu nhiên).
Phép thử Student cho phép kết luận sự khác nhau về kết quả học tập giữa nhóm
TN và nhóm ĐC là có ý nghĩa hay không.
VD
1
: So sánh điểm trung bình bài kiểm tra số 2 của lớp 11B
6
và 11B

7
của trường
THPT Vĩnh Bảo, ta có:

TN
7,02 6,04
t 2,414
43,5.3,37 43,5.3,94 44 45
44 45 2 44.45





Lấy α = 0,05 tra bảng phân phối student với f = 44 + 45 – 2 = 87 ta có:
t
α,f
= 1,665

t
TN
> t
α,f
, khẳng định sự khác nhau giữa
X
,
Y
là có ý nghĩa.
VD
2

: So sánh
X
các bài kiểm tra của nhóm lớp TN và ĐC:

TN
7,27 6,86
t 2,155
177.3,14 177.3,3 180 176
180 176 2 180.176





Lấy α = 0,05 tra bảng phân phối student với f = 180 + 176 – 2 = 354 ta có:
t
α,f
= 1,657

t
TN
> t
α,f
, khẳng định điểm trung bình nhóm lớp TN cao hơn nhóm lớp
ĐC.
Như vậy, thông qua tiến hành TNSP, chúng tôi nhận thấy rằng, chất lượng học
tập của lớp TN luôn cao hơn lớp ĐC. Điều đó khẳng định tính khả thi của đề tài: Việc
sử dụng hệ thống các bài toán hóa học hữu cơ – phần hiđrocacbon đã lựa chọn, phân
loại và giải theo phương pháp chung giải các bài toán hóa học THPT đã góp phần thiết
thực nâng cao hiệu quả dạy và học môn Hóa học THPT.

Tiểu kết chương 3
Trong chương này chúng tôi đã tiến hành thực nghiệm sư phạm và xử lí kết quả
thực nghiệm theo phương pháp thống kê toán học. Kết quả xử lí cho thấy, sau khi sử
dụng hệ thống bài toán chúng tôi đã lựa chọn, phân loại và giải theo phương pháp
chung giải các bài toán hóa học THPT, học sinh ở lớp thực nghiệm có kết quả cao hơn