sử dụng phương pháp grap và algorit trong giải bài tập phần hóa phi kim 10 ban cơ bản

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH

Nguyễn Thôi

SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP GRAP
VÀ ALGORIT TRONG GIẢI BÀI TẬP
PHẦN HÓA PHI KIM 10 BAN CƠ BẢN

LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC

Thành phố Hồ Chí Minh - 2012


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH

Nguyễn Thôi

SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP GRAP
VÀ ALGORIT TRONG GIẢI BÀI TẬP
PHẦN HÓA PHI KIM 10 BAN CƠ BẢN
Chuyên ngành : Lí luận và phương pháp dạy học môn Hóa học
Mã số

: 60 14 10

LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. Phan Thị Hoàng Oanh

Thành phố Hồ Chí Minh - 2012


LỜI CẢM ƠN
Luận văn được hoàn thành với sự nỗ lực của bản thân, sự giúp đỡ tận
tình của các thầy cô giáo, bạn bè, anh chị em đồng nghiệp, các em học sinh
và những người thân trong gia đình.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Phan Thị Hoàng Oanh,
người đã tận tình chỉ dẫn tôi trong suốt quá trình xây dựng đề cương và hoàn
thành luận văn.
Đồng thời xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến PGS.TS.Trịnh Văn
Biều đã tận tình giúp đỡ, động viên, khuyến khích tôi vượt qua những khó
khăn trong quá trình học tập.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Chủ nhiệm khoa Hóa, cùng các thầy
cô trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh đã tổ chức và thực hiện
thành công khóa đào tạo thạc sĩ chuyên ngành Lí luận và phương pháp dạy
học hóa học, tạo cơ hội học tập nâng cao trình độ chuyên môn về lĩnh vực
mà tôi tâm huyết.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo cùng các thầy cô giáo, anh
chị em đồng nghiệp trường THPT Khai Minh đã động viên, hỗ trợ về tinh
thần cũng như tạo mọi điều kiện về thời gian để hoàn thành luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo và các em học sinh các trường
THPT Khai Minh, THPT Nguyễn Du - TPHCM, THPT Văn Hiến, THPT Trấn
Biên – Tỉnh Đồng Nai và nhiều anh chị em đồng nghiệp đã giúp đỡ trong suốt
quá trình thực nghiệm sư phạm.
Xin gửi lời cảm ơn Phòng Sau đại học, trường Đại học Sư phạm thành
hố

ồ Chí

h đ

đề k

h

l

để l

đ

h à

hà h


MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM ƠN
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1
Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ................................ 5
1.1. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu ......................................................................... 5
1.2. Phương pháp dạy học ......................................................................................... 10
1.2.1. Khái niệm..................................................................................................... 10

1.2.2. Phân loại ...................................................................................................... 10
1.2.3. Phương pháp grap dạy học ......................................................................... 12
1.2.4. Phương pháp algorit dạy học ....................................................................... 16
1.3. Bài tập hóa học ................................................................................................... 24
1.3.1. Khái niệm về BTHH và bài toán hóa học .................................................... 24
1.3.2. Phân loại bài tập hóa học ............................................................................. 25
1.3.3. Tác dụng của bài tập hóa học ...................................................................... 28
1.3.4. Giải bài tập hóa học ..................................................................................... 29
1.3.4.1. Cơ chế của việc giải bài tập hóa học .................................................. 29
1.3.4.2. Quá trình giải bài tập hóa học ............................................................. 29
1.3.4.3. Kĩ năng giải BTHH ............................................................................. 31
1.3.5. Xây dựng hệ thống bài tập .......................................................................... 31
1.3.6. Xu hướng phát triển của bài tập hóa học ................................................... 34
1.4. Thực trạng sử dụng phương pháp grap và algorit trong giải bài tập hóa học .... 35
1.4.1. Mục đích điều tra ......................................................................................... 35
1.4.2. Đối tượng điều tra ........................................................................................ 36


1.4.3. Kết quả điều tra ............................................................................................ 37
TÓM TẮT CHƯƠNG 1 ............................................................................................ 42
Chương 2. SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP GRAP VÀ ALGORIT TRONG GIẢI BÀI
TẬP PHẦN HÓA PHI KIM 10 BAN CƠ BẢN ....................................................... 43
2.1. Những nội dung cơ bản của phần hóa phi kim 10 ............................................. 43
2.1.1. Cấu trúc và kế hoạch dạy học phần hóa phi kim 10 .................................... 43
2.1.2. Mục tiêu dạy học phần hóa phi kim 10 ....................................................... 44
2.1.3. Nội dung cơ bản của phần hóa phi kim 10 .................................................. 46
2.1.4. Hệ thống hóa, phân loại BTHH phần hóa phi kim 10 ................................. 47
2.2. Grap và algorit giải một số dạng bài tập phần hóa phi kim 10 .......................... 48
2.3. Sử dụng phương pháp grap và algorit trong một số dạng bài tập cơ bản chương
Halogen ..................................................................................................................... 50

2.4. Sử dụng phương pháp grap và algorit trong một số dạng bài tập cơ bản chương
Oxi – lưu huỳnh......................................................................................................... 70
2.5. Một số định hướng khi sử dụng phương pháp grap và algorit ........................... 88
2.5.1. Sử dụng grap câm ........................................................................................ 88
2.5.2. Sử dụng phương pháp suy luận ngược ........................................................ 89
2.5.3. Xây dựng và sử dụng bài tập tương tự ........................................................ 90
TÓM TẮT CHƯƠNG 2 ............................................................................................ 92
Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM .................................................................. 94
3.1. Mục đích thực nghiệm ....................................................................................... 94
3.2. Đối tượng thực nghiệm ...................................................................................... 94
3.3. Phương pháp kiểm tra và phân tích kết quả thực nghiệm .................................. 95
3.3.1. Phân tích định tính ....................................................................................... 95
3.3.2. Phân tích định lượng .................................................................................... 95
3.3.3. Xử lí các ý kiến nhận xét của HS và GV ..................................................... 96
3.3.3.1. Ý kiến nhận xét của HS ....................................................................... 96
3.3.3.2. Ý kiến nhận xét của GV ...................................................................... 97
3.4. Tiến hành thực nghiệm....................................................................................... 97
3.5. Kết quả thực nghiệm .......................................................................................... 98


3.5.1. Kết quả TN định lượng ................................................................................ 98
3.5.2. Kết quả của việc lấy ý kiến nhận xét của HS và GV ................................. 109
3.6. Các bài học kinh nghiệm .................................................................................. 109
TÓM TẮT CHƯƠNG 3 .......................................................................................... 117
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................. 118
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 121
PHỤ LỤC


CÁC CHỮ VIẾT TẮT

BTHH

:

bài tập hóa học

CTPT

:

công thức phân tử

ĐC

:

đối chứng

ĐHSP

:

Đại học Sư phạm

Đktc

:

điều kiện tiêu chuẩn

GV

:

giáo viên

HS

:

học sinh

Nxb

:

nhà xuất bản

Ptpư

:

phương trình phản ứng

SGK

:

sách giáo khoa

THPT

:

trung học phổ thông

TN

:

thực nghiệm


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng
1.1

Nội dung

Bảng tổng hợp phiếu thăm dò thực trạng

Trang
36

Một số khó khăn GV thường gặp khi dạy bài tập phần hóa phi
1.2

kim10

37

1.3

Mức độ sử dụng các PPDH

38

Mức độ sử dụng phương pháp grap và phương pháp algorit khi
dạy bài tập phần hóa phi kim 10

38

1.4
1.5

Một số ưu điểm và hạn chế của phương pháp grap dạy học

39

1.6

Một số ưu điểm và hạn chế của phương pháp algorit dạy học

40

2.1

Cấu trúc và kế hoạch dạy học phần hóa phi kim 10 ban cơ bản.

43

2.2

Mục tiêu của chương Halogen

44

2.3

Mục tiêu của chương Oxi – lưu huỳnh

45

2.4

Nội dung cơ bản của phần hóa phi kim 10

46

3.1

Danh sách các lớp TN, ĐC

93

3.2

Danh sách các bài kiểm tra

97

3.3

Phân phối kết quả bài kiểm tra TN lần 1

97

3.4

Phân phối tần số, tần suất, tần suất lũy tích bài kiểm tra TN lần 1

98

3.5

Phân loại kết quả bài kiểm tra TN lần 1

99

3.6

Các tham số đặc trưng của bài kiểm tra TN lần 1

99

3.7

Phân phối kết quả bài kiểm tra TN lần 2

100

3.8

Phân phối tần số, tần suất, tần suất lũy tích bài kiểm tra TN lần 2

100

3.9

Phân loại kết quả bài kiểm tra TN lần 2

101


3.10

Các tham số đặc trưng của bài kiểm tra TN lần 2

102

3.11

Phân phối kết quả bài kiểm tra TN lần 3

102

3.12

Phân phối tần số, tần suất, tần suất lũy tích bài kiểm tra TN lần 3

103

3.13

Phân loại kết quả bài kiểm tra TN lần 3

103

3.14

Các tham số đặc trưng của bài kiểm tra TN lần 3

104

3.15

Phân phối kết quả bài kiểm tra TN lần 4

104

3.16

Phân phối tần số, tần suất, tần suất lũy tích bài kiểm tra TN lần 4

105

3.17

Phân loại kết quả bài kiểm tra TN lần 4

105

Các tham số đặc trưng của bài kiểm tra TN lần 4

106

3.19

Điểm trung bình và độ lệch tiêu chuẩn của các bài kiểm tra

107

3.20

Tổng hợp phân loại kết quả của các bài kiểm tra

107

3.21

Số lượng phiếu thăm dò

108

Ý kiến HS về sử dụng phương pháp grap và phương pháp algorit

109

3.18

3.22

để giải bài tập phần hóa phi kim
Ý kiến của HS sau khi vận dụng phương pháp grap và algorit

110

3.23

trong giải bài tập phần hóa phi kim
Ý kiến của GV về các nội dung bài tập có sử dụng phương pháp
grap và algorit

111

3.24

Ý kiến của GV về tinh thần, thái độ học tập của HS và bầu không
khí lớp học

112

3.25


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình

Nội dung

Trang

1.1

Grap hóa khái niệm oxit

13

1.2

Grap thô và grap đủ của bài toán tìm m A trong hợp chất A x B y

15

1.3

Grap giải của bài toán tìm m A trong hợp chất A x B y

15

1.4

Sơ đồ - bloc của algorit nhận biết oxit

18

1.5

Mô tả algorit giải bài toán bằng grap

19

1.6

Sơ đồ mối liên hệ giữa các bước giải

21

1.7

Phân loại chi tiết BTHH

27

2.1

Phân loại chi tiết BTHH phần hóa phi kim 10

47

Đồ thị đường lũy tích và biểu đồ phân loại kết quả bài kiểm tra TN
lần 1

99

3.1

Đồ thị đường lũy tích và biểu đồ phân loại kết quả bài kiểm tra TN
lần 2

102

3.2

Đồ thị đường lũy tích và biểu đồ phân loại kết quả bài kiểm tra TN
lần 3

104

3.3

Đồ thị đường lũy tích và biểu đồ phân loại kết quả bài kiểm tra TN
lần 4

106

3.4


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Đổi mới giáo dục là việc làm cấp thiết mà Bộ Giáo dục và Đào tạo nói chung và
các cơ sở đào tạo nói riêng đang phải thực hiện. Trong đó, cụ thể nhất ở bậc trung
học phổ thông, là cấp học hình thành cho học sinh các tư tưởng, định hướng nghề
nghiệp để chuẩn bị bước vào ngưỡng cửa đại học hoặc có thể hòa nhập vào xã hội.
Để làm được việc đó, phải hình thành ở các em học sinh tính tích cực, sáng tạo, chủ
động trong công việc, cách lao động nghiêm túc và khoa học.
Trong dạy học hóa học, có nhiều phương pháp nhằm nâng cao chất lượng dạy

học và phát triển năng lực cho học sinh. Có thể bằng các bài lên lớp, các buổi học
ngoại khóa, các giờ thí nghiệm, các bài tập hóa học… Trong đó, giờ bài tập là yếu
tố đặc biệt quan trọng. Một mặt giáo dục tư tưởng thế giới quan khoa học, mặt khác
còn rèn luyện cho học sinh tính cẩn thận, chính xác, tư duy logic. Bài tập hóa học
vừa là mục đích, vừa là nội dung, vừa là phương pháp dạy học hiệu nghiệm. Nó là
thước đo chính xác mức độ hiểu bài, khả năng nắm vững kiến thức và kỹ năng vận
dụng vào thực tế. Bên cạnh đó, bài tập còn cung cấp cho học sinh những kiến thức
mới, những niềm vui sướng mỗi khi tìm được đáp số.
Đó là lí do tại sao chương trình sách giáo khoa mới dành thời lượng cho tiết bài
tập được tăng lên. Từ đó nảy sinh vấn đề: làm sao có thể tổ chức được những giờ
bài tập hiệu quả, giúp học sinh có được phương pháp giải đối với từng dạng toán cụ
thể. Đó là nhiệm vụ hết sức quan trọng đối với người giáo viên đứng lớp.
Qua những năm thực hiện công tác giảng dạy ở trường phổ thông, chúng tôi nhận
thấy giáo viên thường tập trung đầu tư vào kiểu bài nghiên cứu tài liệu mới mà chưa
chú ý đi sâu vào phần bài tập. Và tất nhiên, điều đó vô tình gây ảnh hưởng phần nào
đến chất lượng học tập của học sinh. Dễ dàng nhận thấy trong thực tế vẫn còn
những học sinh có kỹ năng làm bài tập rất kém, chưa có định hướng cụ thể khi đọc
một bài tập hóa học. Do đó gây nên sự lúng túng, chán nản và mất hứng thú mỗi khi
đến tiết bài tập. Ngoài ra, với xu hướng chuyển từ kiểm tra tự luận sang kiểm tra
trắc nghiệm thì hỏi học sinh phải có kỹ năng giải bài tập nhuần nhuyễn nhằm tiết
kiệm thời gian làm bài, đạt kết quả cao như mong đợi.


2

Trong suốt thời gian tham khảo các tài liệu về phương pháp dạy học (PPDH),
chúng tôi nhận thấy có nhiều PPDH sử dụng khi giảng dạy tiết bài tập. Tuy nhiên,
các tác giả chỉ đề cập khái quát mà chưa đi sâu, cụ thể vào một dạng bài tập cụ thể
nào. Với mong muốn tích lũy kinh nghiệm cho bản thân, đồng nghiệp và hình thành
cho các em học sinh một phương pháp giải toán cụ thể. Chúng tôi đã chọn đề tài

“Sử dụng phương pháp grap và algorit trong giải bài tập phần Hóa phi kim lớp
10 ban cơ bản”
2. Mục đích nghiên cứu
Sử dụng phương pháp grap và phương pháp algorit giúp học sinh nâng cao hiệu
quả trong việc giải bài tập phần hóa phi kim lớp 10 ban cơ bản, nhằm giúp học sinh
hình thành phương pháp giải đối với các dạng bài trong những chương này, nâng
cao chất lượng dạy và học bộ môn hóa học.
3. Đối tượng và khách thể nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Việc sử dụng phương pháp grap và phương pháp algorit
giúp học sinh nâng cao hiệu quả trong việc giải bài tập phần hóa phi kim lớp10 ban
cơ bản.
- Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học hóa học ở trường phổ thông.
4. Nhiệm vụ của đề tài
- Nghiên cứu cơ sở lý luận của đề tài:
+ Tổng quan vấn đề nghiên cứu.
+ Bài tập hóa học và vai trò của nó trong dạy học hóa học.
+ Xu thế đổi mới của phương pháp dạy học hiện nay.
- Tìm hiểu thực trạng sử dụng bài tập hóa học ở trường phổ thông.
- Nghiên cứu nội dung kiến thức, các dạng bài tập trong chương Halogen và
chương Oxi – lưu huỳnh.
- Nghiên cứu cơ sở khoa học của việc sử dụng phương pháp grap và phương
pháp algorit.
- Nghiên cứu các biện pháp sử dụng phương pháp grap và phương pháp algorit
có hiệu quả.


3

- Sử dụng phương pháp grap và phương pháp algorit giúp học sinh nâng cao hiệu
quả trong việc giải bài tập hóa học.

- Thực nghiệm sư phạm nhằm xác định hiệu quả của đề tài.
5. Phạm vi nghiên cứu
- Nội dung nghiên cứu: phần hóa phi kim 10 ban cơ bản.
- Địa bàn nghiên cứu: các trường THPT thuộc Thành phố Hồ Chí Minh, tỉnh
Đồng Nai.
- Thời gian nghiên cứu: trong năm học 2011 – 2012 (từ tháng 01/2012 đến 05/
2012).
6. Giả thuyết khoa học
Nếu sử dụng phương pháp grap và phương pháp algorit một các linh hoạt, hợp lý
thì sẽ giúp học sinh làm bài tập tốt hơn, phát triển tư duy, nâng cao chất lượng dạy
và học hóa học ở trường phổ thông.
7. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: đọc, phân tích, tổng hợp lý thuyết về cơ sở
lý luận của đề tài, truy cập thông tin trên internet.
- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: quan sát, điều tra thực trạng (sử dụng phiếu
điều tra, phỏng vấn, dự giờ), phương pháp chuyên gia (tham khảo ý kiến của giáo
viên hướng dẫn), thực nghiệm sư phạm.
- Phương pháp thống kê toán học xử lý kết quả điều tra.
8. Những đóng góp mới của đề tài
8.1. Về mặt lí luận
- Làm sáng tỏ việc cần thiết phải sử dụng phương pháp grap và algorit trong
dạy học hóa học ở trường phổ thông.
- Ý nghĩa và tác dụng của việc sử dụng phương pháp grap và algorit trong giải
bài tập phần hoá phi kim lớp 10.
8.2. Về mặt thực tiễn
- Bước đầu áp dụng phương pháp grap và algorit hướng dẫn học sinh giải bài
tập hoá phi kim lớp 10.


4

- Nghiên cứu cơ sở khoa học của việc sử dụng phương pháp grap và phương
pháp algorit.
- Nghiên cứu các biện pháp sử dụng phương pháp grap và phương pháp algorit
có hiệu quả.
- Xây dựng hệ thống bài tập tương tự trong từng chương để rèn luyện kỹ năng
giải bài tập cho học sinh.
- Nội dung luận văn giúp giáo viên và học sinh có được phương pháp giải đối
với dạng bài tập này, góp phần nâng cao chất lượng dạy và học môn hóa học ở
trường phổ thông.


5

Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu
1.1.1. Ở nước ngoài
Theo Từ điển toán học Vollstandiges Mathematiesches Lexikon, Leipzip 1947
thì algorit được hiểu là thuật toán, nó là tổ hợp của bốn phép toán số học bao gồm
cộng, trừ, nhân, chia. Còn lý thuyết grap được khai sinh kể từ công trình nghiên cứu
về bài toán “bảy cây cầu ở Konigsburg” vào năm 1736 của nhà toán học nổi tiếng
người Thụy Sĩ – Leonard Euler. Cùng với sự phát triển của toán học, nhất là toán
học ứng dụng vào những năm cuối của thế kỉ XX, những nghiên cứu về vận dụng lý
thuyết grap và algorit đã có những bước tiến nhảy vọt.
Đóng góp quan trọng nhất trong việc vận dụng lý thuyết grap và algorit vào
việc dạy học thuộc về các nhà giáo dục học của Liên Xô. Dưới đây chúng tôi xin
giới thiệu một số nhà giáo dục học tiêu biểu:
- Năm 1965, A.M.Xokhor – nhà giáo dục học người Nga là người đầu tiên
vận dụng một số quan điểm của lý thuyết grap để mô hình hóa tài liệu giáo khoa
môn Hóa học. Ưu điểm nổi bật của nghiên cứu này là giúp học sinh cấu trúc hóa

được một cách dễ dàng nội dung tài liệu giáo khoa và qua đó hiểu được bản chất
một cách rõ ràng, nhớ lâu hơn và vận dụng hiệu quả hơn nội dung của tài liệu đó.
- Năm 1965, nhà lí luận dạy học hóa học V.X.Ploxin dựa theo cách làm của
A.M.Xokhor đã mô tả trình tự các thao tác dạy học (algorit dạy học) trong một tình
huống dạy học hóa học (một bộ phận của bài lên lớp) bằng grap.
- Tiếp tục kế thừa những công trình nghiên cứu của V.X.Poloxin, năm
1972, V.P.Garkumôp đã sử dụng phương pháp grap và algorit để mô hình hóa các
tình huống dạy học nêu vấn đề. Theo V.P.Garkumôp, trong việc tạo ra các mẫu của
tình huống nêu và giải quyết vấn đề thì việc sử dụng lý thuyết grap và algorit có thể
giúp ích rất nhiều cho các nhà lí luận dạy học hóa học. Lý thuyết grap và algorit cho
phép xác định thứ tự hành động trong tiến trình giải quyết vấn đề đặt ra [23. tr 25].
Tóm lại, lý thuyết grap và algorit đều bắt nguồn từ toán học và được vận dụng
vào dạy học hóa học từ những thập niên cuối của thế kỉ XX. Những nghiên cứu của


6

các nhà giáo dục người Nga có ý nghĩa thực sự quan trọng, đặt nền móng cho việc
vận dụng lý thuyết grap và algorit trong dạy học hóa học ở Việt Nam.
Thật vậy, không lâu sau khi những thành tựu của các nhà giáo dục học người
Nga, tại Việt Nam, lý thuyết grap và algorit đã được các nhà giáo dục học nghiên
cứu và vận dụng vào lĩnh vực dạy học bộ môn Hóa học ngày càng nhiều và mang
lại những kết quả to lớn. Chính điều đó đã góp phần không nhỏ trong sự phát triển
nền giáo dục nước nhà.
1.1.2. Ở Việt Nam
1.1.2.1. Các giáo trình
• Giáo trình “Lý luận dạy học Hóa học tập 1” của tác giả Nguyễn Ngọc
Quang, 1994 [35]
Giáo sư Nguyễn Ngọc Quang là một trong những chuyên gia đầu ngành về
lĩnh vực lí luận dạy học. Từ những năm 1971 – 1979, ông là người đầu tiên nghiên

cứu chuyển hóa phương pháp grap toán học thành phương pháp grap hóa học (đặc
biệt là trong lĩnh vực giảng dạy Hóa học) và đã công bố nhiều công trình nghiên
cứu về lĩnh vực này. Trong suốt cuộc đời hoạt động giáo dục của mình, ông đã viết
nhiều cuốn sách, nhiều bài báo thực sự có giá trị, trong số đó có thể kể đến giáo
trình “ Lí luận dạy học Hóa học tập 1” xuất bản năm 1994. Đây là một tài liệu quí,
chứa đựng lượng thông tin lớn, có tính khoa học cao, bố cục chặt chẽ, mang tính
chất là những lí luận cơ bản của quá trình dạy học Hóa học. Trong đó, grap dạy học
và algorit dạy học được tác giả trình bày chi tiết ở chương VII.
 Về grap dạy học, tác giả đã đề cập đến các vấn đề:
- Trình bày cơ sở lý luận về phương pháp grap như:
+ Sơ lược về grap dạy học, mô hình hóa cấu trúc hoạt động bằng phương
pháp grap.
+ Những ưu thế của phương pháp grap.
+ Những tiếp cận mới của phương pháp grap.
+ Cách xây dựng grap nội dung dạy học.


7

- Vận dụng phương pháp grap vào bài toán hóa học: lập grap đầu bài, grap
giải, biến hóa nội dung bài toán Hóa học theo môđun, quy luật chung và năm cách
biến hóa nội dung bài toán hóa học.
- Triển khai bài toán hóa học bằng phương pháp grap.
 Về algorit dạy học, tác giả đã đề cập đến các vấn đề:
+ Khái niệm về grap dạy học.
+ Hai kiểu algorit dạy học.
+ Ba khái niệm cơ bản tiếp cận algorit.
+ Những nét đặc trưng cơ bản của algorit dạy học.
+ Tầm quan trọng đối với mục tiêu đào tạo của việc dạy cho học sinh
phương pháp grap.

• Tài liệu “Phương pháp dạy học Hóa học ở trường phổ thông và đại
học” của tác giả Nguyễn Cương, 2007 [18]
Về phương pháp grap dạy học và algorit dạy học được đề cập trong tài liệu
này về cơ bản không khác nhiều so với tài liệu trên. Một số điểm khác biệt là:
- Phương pháp grap dạy học: tác giả chỉ đề cập đến cách xây dựng grap
nội dung dạy học, chưa đề cập đến việc vận dụng phương pháp grap vào bài tập hóa
học.
- Phương pháp algorit dạy học: đã có đề cập đến việc áp dụng phương
pháp algorit trong thực tế dạy học hóa học ở trường phổ thông, nêu được những ưu
điểm của nó. Trong đó, quan trọng nhất là tác giả đã đưa ra được bốn bước dạy học
sinh giải bài tập theo phương pháp algorit là:
+ Tìm hiểu điều kiện bài toán.
+ Lập kế hoạch giải bài toán.
+ Thực hiện việc giải.
+ Kiểm tra sự đúng đắn của việc giải.
Nhìn chung, những nội dung được đề cập trong các tài liệu trên là những
kiến thức nền tảng. Nó là cơ sở lý luận để chúng tôi tiếp tục nghiên cứu sâu hơn
theo hướng vận dụng và phối hợp phương pháp grap và phương pháp algorit vào


8

một nội dung cụ thể sao cho phù hợp với điều kiện và hoàn cảnh dạy học thực tế
nhằm nâng cao chất lượng dạy học.
1.1.2.2. Một số luận án, luận văn, tiểu luận tiêu biểu
• Trần Trọng Dương (1980), Áp dụng phương pháp grap và algorit hóa để
nghiên cứu cấu trúc và phương pháp giải, xây dựng hệ thống bài toán về lập công
thức hóa học ở trường phổ thông, Tiểu luận khoa học cấp I, Trường Đại học Sư
phạm Hà Nội [15].
Tác giả đã áp dụng phương pháp grap và algorit vào việc phân loại các kiểu

bài toán về lập công thức hóa học và đưa ra kết luận:
- Phương pháp grap và algorit cho ta nhìn thấy rõ cấu trúc của một bài
toán hóa học, cấu trúc và các bước giải một bài toán.
- Bằng grap có thể phân loại, sắp xếp các bài toán hóa học thành hệ
thống bài toán có logic giúp cho việc dạy và học có kết quả hơn.
Nhận xét:
- Tác giả đã rất thành công trong việc phối hợp phương pháp grap và
phương pháp algorit, giúp học sinh dễ dàng phân loại và định hướng khi giải bài
tập.
- Ngôn ngữ khoa học, ngắn gọn, súc tích, dễ hiểu.
- Tuy nhiên, đề tài chỉ nghiên cứu một phạm vi hẹp và chưa được đặt vào
một tiến trình lên lớp cụ thể nên chưa phát huy được hết thế mạnh của phương pháp
grap và phương pháp algorit.
• Phạm Văn Tư (1985), Dùng grap nội dung của bài lên lớp hóa học để dạy
và học chương Nitơ – photpho ở lớp 11 trường THPT, Luận án tiến sĩ giáo dục học,
Đại học Sư phạm Hà Nội [39].
Trong luận án này, tác giả đã nghiên cứu thành công các vấn đề sau:
- Vận dụng phương pháp grap vào bài nghiên cứu tài liệu mới về hóa học
ở chương “Nitơ – Photpho” lớp 11 ở trường THPT.
- Xây dựng quy trình áp dụng phương pháp này cho học sinh qua tất cả
các khâu (chuẩn bị bài, lên lớp, tự học ở nhà, kiểm tra đánh giá).
- Đưa ra sáu hình thức triển khai grap nội dung của bài lên lớp.


9

• Đào Nguyên (2004), Sử dụng phương pháp grap kết hợp với một số biện
pháp nâng cao chất lượng giờ ôn tập tổng kết hóa học lớp 11 THPT, Luận văn thạc
sĩ giáo dục học, Trường Đại học Sư phạm Huế [20].
Thành công nhất của luận văn là tác giả đã sử dụng triệt để ưu thế của

phương pháp grap: hệ thống hóa kiến thức một cách cụ thể, logic. Kết hợp với một
số biện pháp khác, tác giả đã tổ chức ôn tập, luyện tập, giúp học sinh nắm được
những kiến thức cơ bản cũng như phương pháp giải các dạng bài tập điển hình của
chương trình hóa học 11.
Đây là điều hết sức quan trọng đối với học sinh, giúp các em vận dụng
sáng tạo, linh hoạt các lý thuyết đã học vào việc giải một bài tập hóa học cụ thể. Từ
đó giúp các em có được niềm tin, lòng say mê học tập.
• Nguyễn Ngọc Anh Thư (2011), Xây dựng một số bài lên lớp có sử dụng
grap, algorit phần Hidrocacbon lớp 11 ban cơ bản để nâng cao chất lượng dạy học.
Luận văn thạc sĩ giáo dục học, Trường Đại học Sư phạm TPHCM [24].
Trong luận văn, tác giả đã xây dựng grap cho 3 kiểu bài lên lớp: truyền thụ
kiến thức mới, ôn tập luyện tập, thực hành. Chính điều này đã khắc phục một số hạn
chế của các tác giả đi trước, họ chỉ nghiên cứu phương pháp grap, algorit cho một
kiểu bài lên lớp.
Ngoài ra, tác giả còn đề xuất một số trường hợp có khả năng sử dụng algorit
khi giảng dạy phần Hidrocacbon lớp 11.
Kết luận:
Đổi mới phương pháp, nâng cao chất lượng dạy học đang là mục tiêu giáo dục
hàng đầu. Các nghiên cứu khoa học, luận án, luận văn… trong thời gian gần đây
cho thấy sự quan tâm đặc biệt của giáo dục đối với các phương pháp dạy học phức
hợp, trong đó có phương pháp grap và algorit. Bới lẽ nó có tác dụng tích cực trong
quá trình truyền thụ kiến thức và rèn luyện kĩ năng cho HS. Tuy nhiên, việc nghiên
cứu phương pháp grap và algorit vào việc hướng dẫn HS giải bài tập thì chưa được,
chú ý nghiên cứu nhiều. Vì vậy, tác giả quyết định xây dựng đề tài luận văn thạc sĩ
theo hướng sử dụng phương pháp grap và algorit trong các tiết luyện tập nhằm giúp


10

học sinh vận dụng lý thuyết một cách linh hoạt, khắc sâu kiến thức, giúp HS tự tin

và yêu thích môn học hơn.
1.2. Phương pháp dạy học
1.2.1. Khái niệm
Có nhiều tác giả đưa ra các khái niệm khác nhau về PPDH:
- PPDH là cách thức hoạt động của thầy trong việc tổ chức, chỉ đạo các hoạt
đông nhận thức của trò nhằm giúp trò chủ động đạt được các mục tiêu dạy học.
PPDH bao gồm phương pháp dạy và phương pháp học [39, tr 65].
- Theo Meyer. H. (1987): PPDH là những hình thức và cách thức, thông
qua đó và bằng cách đó, GV và HS lĩnh hội những hiện thực tự nhiên và xã hội
xung quanh trong những điều kiện học tập cụ thể [39, tr 23] .
- Nhiều tác giả coi PPDH là “tổ hợp các cách thức hoạt động” của thầy và
trò trong quá trình dạy học, được tiến hành dưới vai trò chủ đạo của người thầy,
nhằm thực hiện tốt các nhiệm vụ dạy học [19, tr 230].
Để đi sâu vào bản chất của phương phương pháp dạy học và nêu rõ quan hệ
biện chứng giữa hoạt động dạy của thầy và hoạt động học của trò, tác giả Nguyễn
Ngọc Quang đã đưa ra định nghĩa: “Phương pháp dạy học là cách thức làm việc của
thầy trong sự phối hợp thống nhất dưới sự chỉ đạo của thầy, nhằm làm cho trò tự
giác, tích cực, tự lực nhằm đạt tới mục đích học tập” [37, tr 69].
1.2.2. Phân loại
Các phương pháp dạy học rất phong phú, đa dạng, có tới hàng trăm các PPDH
đã được mô tả. Và tất nhiên trong tương lai còn xuất hiện nhiều phương pháp mới
nữa. Vì vậy việc phân loại các PPDH có nhiều cách khác nhau. Việc phân loại
PPDH là đề tài trung tâm của lí luận dạy học. Cho tới nay vẫn chưa xây dựng được
một cơ sở phân loại chung nhất được mọi người thừa nhận. Chúng tôi tổng hợp
được một số cách phân loại tiêu biểu sau đây [6], [14], [19], [34]:
a) Dựa vào mục đích lí luận dạy học, chia các PPDH thành các nhóm: Nhóm
PPDH khi nghiên cứu tài liệu mới; nhóm PPDH khi củng cố, hoàn thiện, vận dụng
kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo; nhóm PPDH khi kiểm tra, đánh giá, và uốn nắn kiến
thức, kĩ năng, kĩ xảo.

11

Cách phân loại này tuy nêu được một dấu hiệu quan trọng của PPDH, nhưng
chưa đầy đủ, vì đây chỉ là một dấu hiệu dễ nhận biết của cấu trúc bên ngoài, của
PPDH. Do đó, cách phân loại này ít được nhắc tới.
b) Dựa vào phương tiện truyền thông tin, chia PPDH thành 3 nhóm lớn:
phương pháp dùng lời; phương pháp trực quan, phương pháp thực hành. Cách phân
loại này đơn giản, dễ sử dụng nhưng không biết cách tổ chức bên trong của PPDH.
c) Dựa vào đặc trưng hoạt động nhận thức của học sinh, chia PPDH thành
5 nhóm: Giải thích - minh họa; tái hiện; trình bày nêu vấn đề; tìm tòi từng phần;
nghiên cứu. Cách phân loại này đã dựa vào cấu trúc bên trong của PPDH, nói được
cách tổ chức logic của dạy học, nhưng chưa nhất quán.
d) Dựa vào đồng thời cả 3 cơ sở: mục đích lí luận dạy học của các khâu của
quá trình dạy học; nguồn cung cấp kiến thức cho HS; và tính chất hoạt động trí lực
của HS.
Dựa vào mục đích lí luận dạy học, các PPDH được chia thành 3 tập hợp lớn
( PPDH khi nghiên cứu tài liệu mới; PPDH khi củng cố, hoàn thiện, vận dụng kiến
thức, kĩ năng, kĩ xảo; PPDH khi kiểm tra, đánh giá, và uốn nắn kiến thức, kĩ năng,
kĩ xảo). Mỗi tập hợp trên lại phân thành 3 nhóm (phương pháp dùng lời; phương
pháp trực quan, phương pháp thực hành). Mỗi nhóm PPDH gồm nhiều phương
pháp mang tên gọi là tên của việc làm cụ thể của hoạt động dạy học (thuyết trình,
đàm thoại, biểu diễn thí nghiệm…). Mỗi PPDH cụ thể có thể được tổ chức theo 3
kiểu cơ bản tùy theo kiểu nội dung và cách tổ chức logic lĩnh hội của HS (kiểu dạy
học thông báo – tái hiện; làm mẫu - bắt chước; nêu vấn đề ơrixtic).
e) Những phương pháp dạy học cơ bản và những phương pháp dạy học
phức hợp
Các phương pháp dạy học cơ bản là: Là những PPDH sơ đẳng (chưa biến
hóa), ổn định, được dùng phổ biến và rộng rãi, có thể dùng làm cơ sở liên kết thành
những dạng khác nhau và các PPDH phức hợp. Đó là phương pháp: thuyết trình,

đàm thoại, phương pháp nghiên cứu, phương pháp thí nghiệm…
Các phương pháp dạy học phức hợp là sự phối hợp của một số phương pháp
và phương tiện dạy học, trong đó có một yếu tố giữ vai trò nòng cốt trung tâm, liên


12

kết các yếu tố còn lại thành một hệ thống nhất về phương pháp, nhằm tạo ra hiệu
ứng tích hợp và cộng hưởng về phương pháp của toàn hệ, nâng cao chất lượng lĩnh
hội lên nhiều lần. Một số phương pháp dạy học phức hợp là: dạy học nêu vấn đề ơrixtic (dạy học đặt và giải quyết vấn đề), dạy học chương trình hóa, phương pháp
grap dạy học, phương pháp algorit dạy học, dạy học với công cụ máy tính điện tử.
1.2.3. Phương pháp grap dạy học [11], [14], [22], [27], [41]
Từ năm 1970, Giáo sư Nguyễn Ngọc Quang cùng các cộng sự đã triển khai
nghiên cứu thực hiện vận dụng lí thuyết grap của toán học, chuyển hóa nó thành
PPDH.
Grap nội dung dạy học là sơ đồ phản ánh trực quan tập hợp những kiến thức chốt
(cơ bản, cần và đủ) của một nội dung dạy học và cả logic phát triển bên trong của
nó.
1.2.3.1. Cách xây dựng grap nội dung dạy học
a) Nguyên tắc cơ bản: Dựa vào nội dung dạy học (khái niệm, định luật, học
thuyết, bài học…), chọn những kiến thức chốt (kiến thức cơ bản cần và đủ), đặt
chúng vào đỉnh của grap. Nối các đỉnh với nhau bằng những cung theo logic dẫn
xuất, tức là theo sự phát triển bên trong của nó.
Nguyên tắc này cho ta thấy cách thiết lập grap nội dung dạy học tương tự như
phương pháp các tiềm năng:
- Đỉnh diễn tả kiến thức chốt của nội dung.
- Cung diễn tả mối liên hệ dẫn xuất giữa các kiến thức chốt, cho thấy logic
phát triển của nội dung.
b) Khi xây dựng một grap cần chú ý các yêu cầu sau:
- Grap phải đảm bảo tính chính xác.

Nội dung trình bày trong grap phải là nội dung chính xác để đảm bảo độ tin
cậy về tri thức. Tuy nhiên, độ rộng của tri thức phụ thuộc vào đối tượng tiếp
nhận tri thức đó.
- Grap phải đảm bảo tính khoa học.
Tính khoa học được thể hiện ở sự sắp xếp các đỉnh và cung sao cho có hệ
thống, dễ hiểu, dễ trình bày.


13

- Grap phải đảm bảo tính sư phạm.
Nguyên tắc này phản ánh mối quan hệ giữa dạy và học. Sơ đồ được xây
dựng phải giúp tổ chức được hoạt động, đồng thời dễ nhớ, dễ hiểu.
- Grap phải đảm bảo tính phù hợp.
Nguyên tắc này thể hiện ở mức độ phức tạp và độ rộng, có sự phù hợp với
lứa tuổi.
- Grap phải đảm bảo tình thẩm mỹ.
Thể hiện ở sự cân đối và hợp lí. Có thể sử dụng màu sắc, hình ảnh động để
thay thế chữ viết sao cho phù hợp, đẹp mắt, giúp người học tập trung sự chú ý.
c) Algorit của việc lập grap nội dung dạy học
Bước 1. Tổ chức các đỉnh: gồm các công việc chính sau:
- Chọn kiến thức chốt, tối thiểu, cần và đủ.
- Mã hóa chúng cho thật xúc tích, có thể dùng kí hiệu qui ước.
- Đặt chúng vào các đỉnh trên mặt phẳng.
Bước 2. Thiết lập các cung
- Thực chất là nối các đỉnh với nhau bằng các mũi tên để diễn tả mối liên hệ
phụ thuộc giữa nội dung các đỉnh với nhau, làm sao phản ánh được logic phát triển
của nội dung.
Bước 3. Hoàn thiện grap
- Làm cho grap trung thành với nội dung được mô hình hóa về cấu trúc

logic, nhưng lại giúp cho HS lĩnh hội dễ dàng nội dung đó và nó phải đảm bảo yêu
cầu mỹ thuật về hình thức trình bày.
Ví dụ: grap hóa định nghĩa khái niệm oxit
Là hợp chất
Oxit

Gồm hai nguyên tố
Có oxi

Hình 1.1. Grap hóa khái niệm oxit
1.2.3.2. Vận dụng phương pháp grap vào bài toán hóa học


14

Phương pháp grap có ưu thế rõ rệt trong việc mô hình hóa cấu trúc của nội
dung bài toán hóa học (cả đầu bài lẫn phép giải).
a) Lập grap của đầu bài toán
Grap đầu bài toán là sơ đồ trực quan diễn tả cấu trúc logic của: những
điều kiện bài toán (cái cho); những yêu cầu (cái tìm) của đầu bài toán; những mối
liên hệ tương tác giữa chúng.
Cách lập grap đầu bài toán.
- Xác định nội dung của các đỉnh grap: tất cả các dữ kiện nằm trong đầu
bài, kể cả “cái cho” và “cái tìm”.
- Mã hóa chúng theo một qui ước nhất quán (dùng kí hiệu).
- Dựng đỉnh: đặt các số liệu cho và tìm của đầu bài toán vào vị trí các
đỉnh, dữ kiện cho nằm phía bên trái, cái cần tìm nằm phía bên phải.
- Lập cung: Nối các đại lượng lại với nhau bằng các mũi tên, tùy theo
mối quan hệ giữa chúng.
b) Grap thô và grap đủ đầu bài toán

Thông thường trong đầu bài toán, người ta chỉ cho những điều kiện tối
thiểu cần thiết, được ghi thành lời văn của bài toán. Muốn giải bài toán, người giải
còn phải biết phát hiện ra những điều kiện tiềm ẩn không ghi vào lời văn của bài
toán, bổ sung chúng vào đầu bài và phát biểu lại bài toán ban đầu. Do đó khi lập
grap của đầu bài toán ta sẽ có hai loại grap:
- Grap thô chỉ chứa những dữ kiện tường minh được ghi trong lời văn
của bài toán ban đầu.
- Grap đủ chứa tất cả những dữ kiện tường minh và ẩn, cần và đủ để
giải bài toán.
Thí dụ: cho lượng của hợp chất AxBy, tính m A của nguyên tố A chứa
trong đó.
Grap thô

AxB y

m

mA


15

Grap đủ
αA
A xB y

m

mA

αB
Hình 1.2. Grap thô và grap đủ của bài toán tìm m A trong hợp chất A x B y
c) Lập grap giải của bài toán hóa học
Grap giải của bài toán: là sơ đồ trực quan diễn tả chương trình giải bài
toán, vạch ra những mối liên hệ logic giữa các yếu tố điều kiện và yêu cầu của bài
toán, những phép biến đổi của bài toán để đi đến đáp số.
Mỗi bài toán thường có nhiều cách giải, do đó nó có thể có nhiều grap
giải tương ứng.
Cách lập grap giải của bài toán: Qui trình gồm các bước sau:
- Xác định nội dung các đỉnh: đó là các số liệu nằm trong thành phần
của những điều kiện tường minh và ẩn cần được bổ sung, là các thao tác biến hóa
(phương tiện giải hay các phép tính toán) để biến bài toán ban đầu thành những bài
toán trung gian.
- Mã hóa chúng.
- Dựng đỉnh.
- Lập cung.
Ví dụ
- Grap giải đầy đủ (của bài toán thí dụ ở trên).
αA

pA

AxBy

αB

M

pB

𝑝𝐴
𝑚𝐴
=
𝑀𝐴
𝑚

Hình 1.3. Grap giải của bài toán tìm m A trong hợp chất A x B y

mA