1
mở đầu
1. Lí do chọn đề tài
ở thời đại ngày nay giáo dục đứng trớc một thực trạng là thời gian học
có hạn nhng khối lợng kiến thức nhân loại phát triển rất nhanh, từ đó một vấn
đề hết sức quan trọng là : làm thế nào để học sinh có thể tiếp nhận đầy đủ khối
lợng tri thức ngày càng tăng của nhân loại trong khi quỹ thời gian dành cho
dạy và học không thay đổi. Để giải quyết vấn đề này thì nền giáo dục phải có
biến đổi sâu sắc cả mục đích, nội dung và phơng pháp dạy học. Trong đó quan
trọng hơn là phải đổi mới phơng pháp dạy và học.
Định hớng công cuộc đổi mới phơng pháp dạy học hiện nay là chuyển
đổi từ cách dạy thầy truyền thụ, trò tiếp thu sang việc thầy tổ chức các hoạt
động dạy học để trò tự dành lấy kiến thức, tự xây dựng kiến thức cho mình,
bồi dỡng năng lực tự học.
Nghị quyết trung ơng Đảng lần thứ 4 (khóa VII) đã xác định : Phải
khuyến khích tự học, phải áp dụng những phơng pháp giáo dục hiện đại để bồi
dỡng cho học sinh năng lực t duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề.
Định hớng này đã đợc pháp chế hoá trong luật giáo dục điều 24.2 : phơng 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 từng lớp học, môn học, bồi dỡng
phơng pháp tự học, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác
động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh.
Thực trạng hiện nay ở các trờng trung học phổ thông nói chung thì đa
số giáo viên còn nặng về việc thuyết trình, chỉ chú trọng vào việc hoàn thành
bài giảng, phơng pháp dạy học theo kiểu truyền thụ một chiều mà cha chú ý
đến việc phát huy nội lực của ngời học, học sinh chỉ có một nhiệm vụ là tiếp
thu một cách thụ động kiến thức do ngời thầy truyền cho.
Là một giáo viên môn Hoá ở trờng trung học phổ thông qua nhiều năm
công tác, bản thân tôi nhận thấy trong quá trình học tập học sinh tỏ ra rất hứng
2
thú và nhớ rất lâu những kiến thức khi chính các em là ngời khám phá ra. Còn
nh bắt các em phải ghi nhớ kiến thức một cách thụ động nh trên thì gây nên
tâm lí ỷ lại, kiến thức dồn nén không đợc vận dụng đẫn đến tình trạng lời học,
chán nản.
Trong bộ môn hoá học có rất nhiều vấn đề cần khai thác để làm tích cực
hoá hoạt động nhận thức của học sinh. Chẳng hạn xây dựng các bài tập hoá
học theo hớng tích cực để giúp học sinh củng cố, tìm tòi và phát triển kiến
thức cho riêng mình đang là một vấn đề mới đợc giáo viên quan tâm. Đây là
dạng bài tập đòi hỏi học sinh không chỉ tái hiện lại kiến thức mà còn phải tìm
tòi, phát hiện kiến thức mới và từ đó phát triển cả kiến thức và t duy. Chúng ta
có thể xây dựng một hệ thống bài tập nhận thức môn hoá học cho các khối lớp
để hỗ trợ quá trình tổ chức hoạt động dạy học theo xu hớng đổi mới hiện nay.
Từ những lập luận trên chúng tôi đã chọn đề tài : Xây dựng hệ thống
bài tập hoá học để củng cố và phát triển kiến thức cho học sinh lớp 10
trung học phổ thông .
2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu tìm tòi cách sử dụng bài tập hoá học theo hớng tích cực
nhằm khai thác thêm công dụng của bài tập để nâng cao hiệu quả dạy học ở
trờng trung học phổ thông hiện nay.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
* Nghiên cứu cơ sở lý luận của đề tài : Lý luận về nhận thức, hoạt động
nhận thức của học sinh trong quá trình dạy học hoá học nói chung và quá trình
giải bài tập hoá học nói riêng, từ đó làm cơ sở để xây dựng tiến trình giải bài
tập hoá học theo hớng tích cực (củng cố và phát triển).
* Xây dựng cơ sở lí thuyết cho bài tập nhận thức môn hoá học (bài tập
củng cố và phát triển kiến thức).
* Xây dựng hệ thống bài tập hoá học theo hớng củng cố, hoàn thiện và
phát triển kiến thức.
3
* Thực nghiệm s phạm nhằm đánh giá chất lợng của hệ thống bài tập
hoá học đã xây dựng và khả năng áp dụng hệ thống bài tập đó vào quá trình tổ
chức hoạt động dạy học hoá học ở lớp 10 trung học phổ thông.
4. Đối Tợng nghiên cứu
* Hoạt động nhận thức của học sinh trong quá trình dạy học hoá học.
* Lý luận về bài tập hoá học, hệ thống bài tập hoá học lớp 10 trung học
phổ thông, các phơng pháp giải và vai trò của các bài tập trong hoạt động nhận
thức.
5. Phơng pháp nghiên cứu
* Nghiên cứu lí luận :
- Nghiên cứu các văn bản và chỉ thị của Đảng, nhà nớc và bộ Giáo dụcĐào tạo có liên qua đến đề tài.
- Nghiên cứu tài liệu liên quan về lí luận dạy học, tâm lí dạy học, giáo
dục học và sách giáo khoa, tài liệu tham khảo phục vụ đề tài. Đặc biệt chú
trọng đến cơ sở lí luận của bài tập hoá học và ý nghĩa, tác dụng của loại bài
tập hoá học củng cố và phát triển kiến thức đối với hoạt động dạy học.
* Điều tra cơ bản :
- Điều tra tổng hợp ý kiến các nhà nghiên cứu giáo dục, các giáo viên
đang trực tiếp giảng dạy ở trờng trung học phổ thông về thực trạng của việc sử
dụng bài tập hoá học trong giảng dạy hoá học nói chung.
- Thăm dò lấy ý kiến của giáo viên về giải pháp xây dựng hệ thống bài
tập hoá học để củng cố và phát triển kiến thức và sử dụng nó vào quá trình tổ
chức hoạt động dạy học.
* Thực nghiệm s phạm :
- Đánh giá chất lợng của hệ thống bài tập đã xây dựng.
- Đánh giá hiệu quả đem lại từ việc sử dụng bài tập hoá học củng cố và
phát triển kiến thức để tổ chức hoạt động dạy học.
6. Giả thuyết khoa học
4
Nếu xây dựng đợc hệ thống bài tập hoá học theo hớng củng cố và phát
triển kiến thức thì sẽ phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động sáng tạo của học
sinh, gây hứng thú học tập cho học sinh, từ đó nâng cao hiệu quả của việc dạy
và học môn hoá học.
7. Cái mới của đề tài
Bên cạnh việc sử dụng bài tập để kiểm tra, tái hiện lại kiến thức thì tác
giả đã tiếp tục khai thác bài tập theo hớng phát triển. Đó là sử dụng bài tập nh là
nguồn kiến thức để học sinh củng cố, tìm tòi, phát triển kiến thức cho riêng
mình.
8. Cấu trúc nội dung của luận văn
Mở đầu
Chơng 1 : Cơ sở lí luận về phát triển năng lực nhận thức và bài tập hoá học
Chơng 2 : Xây dựng hệ thống bài tập hoá học lớp 10 THPT theo hớng
củng cố và phát triển nhận thức cho học sinh
Chơng 3 : Thực nghiệm s phạm
Kết luận
Tài liệu tham khảo
Phụ lục
Chơng 1
Cơ sở lí luận và thực tiễn
1.1. Vấn đề phát triển năng lực nhận thức
5
1.1.1. Vấn đề cơ bản về nhận thức [16]
1.1.1.1. Con đờng biện chứng của quá trình nhận thức
Chủ nghĩa duy vật biện chứng khẳng định rằng nhận thức là sự phản
ánh hiện thực khách quan nvà các quy luật của nó vào đầu óc con ngời. Sự
phản ánh đó là một quá trình vận động và phát triển không ngừng. Quá trình
vận động này tuân theo quy tắc riêng nổi tiếng của Lênin : Từ trực quan sinh
động đến t duy trừu tợng và từ t duy trừu tợng đến thực tiễn. Đó là con đờng
biện chứng của sự nhận thức chân lý, nhận thức hiện thực khách quan. Khi
bàn về con đờng biện chứng của quá trình nhận thức, Lênin đã khẳng định
rằng con đờng nhận thức không phải là con đờng thẳng. Vì rằng quá trình
nhận thức rất phức tạp và quanh co. Trong quá trình phát triển vô tận của nhận
thức, thông qua việc nảy sinh mâu thuẫn và giải quyết mâu thuẫn, làm cho con
ngời càng gần với tự nhiên, nhng không bao giờ có thể thâu tóm trọn vẹn,
hoàn toàn đầy đủ về nó.
1.1.1.2. Diễn biến của quá trình nhận thức
Cũng theo Lênin : Trực quan sinh động, t duy trừu tợng và thực tiễn là
3 yếu tố của cùng một quá trình thống nhất. Do đó, quá trình nhận thức có
thể đợc xem nh 3 giai đoạn :
- Giai đoạn nhận thức cảm tính (trực quan sinh động) : là giai đoạn
nhận thức trực tiếp các sự vật, hiện tợng ở mức độ thấp, cha đi vào bản chất.
Giai đoạn này có các mức độ : cảm giác và biểu tợng.
- Giai đoạn t duy trừu tợng : là giai đoạn cao của quá trình nhận thức (lí
tính). Dựa vào những tài liệu cảm tinh ý phong phú đã có ở giai đoạn đầu và
trên cơ sở của thực tiễn đợc lặp đi lặp lại nhiều lần, nhận thức chuyển lên một
giai đoạn cao. Khi đó trong đầu óc con ngời nảy sinh ra một loạt các hoạt
động t duy nh : phân tích, tổng hợp, so sánh, trừu tợng hoá và khái quát hoá,
tạo ra khái niệm rồi vận dụng khái niệm để phán đoán, suy lý thành hệ thống
lý luận.
6
- Thực tiễn, theo Lênin : Thực tiễn là cơ sở nhận thức. Vì nó không
những có u điểm là phổ biến mà còn có u điểm thể hiện trực tiếp. Mặt khác,
thực tiễn còn là tiêu chuẩn để xác định chân lý. Tất cả những hiểu biết của con
ngời đợc khảo nghiệm trở lại trong thực tiễn mới trở nên sâu sắc và vững chãi
đợc. Thông qua hoạt động thực tiễn thì trình độ nhận thức của con ngời ngày
càng phong phú và trở thành hệ thống lý luận.
1.1.2. Năng lực nhận thức và những nhiệm vụ phát triển năng lực nhận
thức của học sinh qua bộ môn hoá học
1.1.2.1. Năng lực nhận thức
Năng lực nhận thức đợc đánh giá qua việc thực hiện các thao tác t duy :
phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hoá. Đợc chia ra thành bốn trình độ
nắm vững kiến thức, kĩ năng và bốn cấp độ năng lực t duy.
Bốn trình độ nắm vững kiến thức kĩ năng : Bậc một là trình độ tìm hiểu hay ghi
nhớ sự kiện, học sinh nhận biết xác định, phân biệt những kiến thức cần tìm.
Bậc hai là trình độ tái hiện tức là tái hiện lại thông báo theo trí nhớ. Bậc ba là
trình độ vận dụng tức là vận dụng kiến thức vào thực tiễn trong các tình huống
quen thuộc. Bậc bốn là trình độ biến hoá tức là biết vận dụng kiến thức vào thực
tiễn trong những đối tợng quen thuộc đã bị biến đổi hoặc cha quen biết.
Bốn cấp độ của năng lực t duy : T duy cụ thể là suy luận từ thực thể cụ thể này
đến thực thể cụ thể khác, t duy logic là suy luận theo một chuỗi có logic khoa
học có phê phán có nhận xét có sự diễn đạt các quá trình giải quyết vấn đề
theo một logic chặt chẽ, T duy hệ thống là suy luận một cách có hệ thống có
cách nhìn bao quát hơn khái quát hơn, t duy trừu tợng là biết suy luận vấn đề
một cách sáng tạo ngoài khuôn khổ định sẵn.
Với bộ môn hoá học thì nét đặc thù là bộ môn khoa học tự nhiên, lại là
môn khoa học lý thuyết gắn liền với thực nghiệm. Quá trình nhận thức của
học sinh trong bộ môn hoá học đợc thể hiện qua việc quan sát, mô tả, giải
thích các hiện tợng, các quá trình biến đổi của chất, t duy hoá học đợc hiểu là
7
kĩ năng quan sát hiện tợng hoá học, phân tích một hiện tợng phức tạp thành
những bộ phận thành phần, xác lập mối liên hệ định lợng và định tính của các
hiện tợng, đoán trớc hệ quả lí thuyết và áp dụng kiến thức của mình.
1.1.2.2. Những nhiệm vụ phát triển năng lực nhận thức của học sinh [22]
Dạy học và phát triển nhận thức cho học sinh là hai quá trình liên quan
mật thiết với nhau. Thực hiện mục tiêu phát triển đòi hỏi phải xác định đợc
các nhiệm vụ tơng ứng của nó. Nhiệm vụ phát triển năng lực nhận thức của
học sinh đợc giải quyết cùng với nhiệm vụ trí dục và đức dục. Trong dạy học
hoá học nhiệm vụ phát triển năng lực nhận thức cho học sinh đợc thực hiện
thông qua các nhiệm vụ cụ thể sau :
Phát triển trí nhớ và t duy : Nh ta đã biết, dạy học tiến hành hiệu quả hơn khi
có sự định hớng trớc của học sinh. Đặc biệt quan trọng là sự phát triển trí nhớ
và t duy của học sinh vì thiếu nó thì không nắm đợc các cơ sở lí thuyết hiện
đại của hoá học. Sự tích luỹ vốn kiến thức và lựa chọn thao tác trí tuệ là quá
trình tâm lý tích cực, trong đó có sự tham gia của trí nhớ và t duy. Sự phát
triển trí nhớ và t duy đợc thực hiện một cách có hiệu quả nhất thông qua quá
trình hoạt động nhận thức tích cực của học sinh ở từng khâu, từng hoạt động
của quá trình dạy học hoá học.
Rèn luyện toàn diện trong từng giai đoạn phát triển các kĩ năng khái quát
trí tuệ và thực nghiệm hoá học : Hoạt động nhận thức hoá học bao gồm
nhiều hoạt động học tập để nắm vững kiến thức hoá học. Ví dụ nh tiến hành
thí nghiệm hoá học, phân tích tổng hợp các chất, mô tả bằng kí hiệu và biểu
đồ, sử dụng khả năng dự đoán của hệ thống tuần hoàn, giải bài tập hoá học...
Kĩ năng là kết quả của sự nắm vững kiến thức. Thực nghiệm hoá học là
biện pháp quan trọng để tiếp thu hoá học một cách hiệu quả cùng với các kĩ
năng trí tuệ nh : các thao tác so sánh, phân tích, tổng hợp, suy diễn, qui nạp
loại suy... các kĩ năng này đợc hình thành trong quá trình dạy học hoá học, đợc phát triển và khái quát ở dạng chung nhất và dễ dàng đợc chuyển thành
8
năng lực học tập. Sự rèn luyện toàn diện, từng giai đoạn các kĩ năng khái quát
trí tuệ và thực nghiệm hoá học là nhiệm vụ quan trọng của việc phát triển học
sinh.
Tích cực hoá tất cả các dạng hoạt động nhận thức của học sinh : trong
quá trình dạy học hoá học học sinh cần phát triển cả hoạt động nhận thức tái
hiện, sao chép và hoạt động tích cực, chủ động bằng sự kết hợp hợp lý phơng
tiện và phơng pháp dạy học. Sự kết hợp hai yếu tố này giúp ngời giáo viên tích
cực hoá đợc các dạng nhận thức hoá học cho học sinh từ đơn giản đến phức
tạp. Thực tế đã xác nhận rằng sự dạy học hoá học tiến hành theo phơng pháp
dạy học nêu vấn đề sẽ làm tăng tính tích cực nhận thức của học sinh vì trong
các bớc đi của dạy học nêu vấn đề - ơrixtic, học sinh tích cực bắt tay vào hoạt
động độc lập tìm kiếm kiến thức một cách sáng tạo.
Thờng xuyên phát triển hứng thú nhận thức của học sinh : Trong lí luận
dạy học chỉ ra rằng hứng thú nhận thức là nguyên nhân - động cơ đầu tiên của
hoạt động nhận thức trong học sinh. Lí thuyết về giáo dục học và cả các
nghiên cứu về phơng pháp dạy học chỉ ra rằng nếu không phát triển hứng thú
của học sinh với hoá học thì năng lực nhận thức của học sinh sẽ giảm đột
ngột, đặc biệt là ở học kì một lớp 10, khi nghiên cứu hoá học hoàn toàn bằng
kiến thức lí thuyết trừu tợng. Giáo viên phải làm cho học sinh hiểu rõ mục
đích, ý nghĩa các hoạt động của mình từ đó mới hình thành đợc động cơ học
tập. Việc kích thích hứng thú nhận thức của học sinh đợc thực hiện bằng cách
nghiên cứu các kiến thức lí thuyết xen kẽ với thí nghiệm, tăng cờng mối liên
hệ lí thuyết với thực tế, sử dụng tích cực thí nghiệm với các t liệu lịch sử hoá
học, tính hấp dẫn của các tình huống và tính chất các nguyên tố, tăng cờng
mối liên hệ liên môn ...
Tăng dần mức độ phức tạp của hoạt động nhận thức học tập : Quy luật tâm
lý học về sự thống nhất hoạt động và nhận thức đã tạo ra các điều kiện để
nâng cao tính tích cực và tự giác của học sinh trong qúa trính giảng dạy. Trớc
9
hết là thờng xuyên đa ra ý nghĩa và khả năng hoạt động, đặt ra mục đích học
tập rõ ràng và đa học sinh vào hoạt động nhận thức. Yếu tố quan trọng để kích
thích hoạt động nhận thức của học sinh là đa chúng tham gia vào giải quyết hệ
thống phức tạp của các dạng bài tập nhận thức hoá học và dần dần nâng cao
tính độc lập của học sinh trong học tập.
1.2 Bài tập hoá học với việc phát triển năng lực nhận thức
1.2.1 Khái niệm về bài tập hoá học [23]
Trong thực tiễn dạy học cũng nh trong tài liệu giảng dạy, các thuật ngữ
bài tập, bài tập hoá học đợc sử dụng cùng các thuật ngữ bài toán, bài
toán hoá học. ở từ điển tiếng Việt bài tập và bài toán đợc giải nghĩa khác
nhau : Bài tập là bài ra cho học sinh để vận dụng những điều đã học; Bài toán là
vấn đề cần giải quyết bằng phơng pháp khoa học. Trong một số tài liệu lý luận
dạy học thờng ngời ta dùng thuật ngữ bài toán hoá học để chỉ những bài tập
định lợng (có tính toán) trong đó học sinh phải thực hiện những phép toán nhất
định.
Trong tài liệu lý luận dạy học của tác giả Dơng Xuân Trinh phân loại
bài tập hoá học thành : bài tập định lợng (bài toán hoá học), bài tập lý thuyết,
bài tập thực nghiệm và bài tập tổng hợp. Còn theo giáo s Nguyễn Ngọc Quang
đã dùng bài toán hoá học để chỉ bài toán định lợng và cả những bài toán nhận
thức (chứa cả yếu tố lý thuyết và thực nghiệm). Các nhà lí luận dạy học của
Liên Xô cũ lại cho rằng : Bài tập đó là một dạng bài làm gồm những bài toán,
những câu hỏi hay đồng thời cả bài toán và câu hỏi, mà trong khi hoàn thành
chúng, học sinh nắm đợc một tri thức hay kĩ năng nhất định hoặc hoàn thiện
chúng. Câu hỏi đó là những bài làm mà khi hoàn thành chúng, học sinh phải
tiến hành một hoạt động tái hiện bất luận trả lời miệng, trả lời viết hay kèm
theo thực hành hoặc xác minh bằng thực nghiệm. Bài toán đó là bài làm mà
khi hoàn thành chúng học sinh phải tiến hành một hoạt động sáng tạo, bất
luận hình thức hoàn thành bài toán là trả lời miệng hay viết, thực hành, thí
10
nghiệm, bất cứ bài toán nào cũng xếp vào hai nhóm bài toán định lợng (có
tính toán) và bài toán định tính.
ở nớc ta theo cách dùng tên sách hiện nay : bài tập hoá học 10, bài
tập hoá học 11, v.v... thì thuật ngữ bài tập có sự tơng đồng với quan niệm
trên.
Tóm lại : Bài tập hoá học là khái niệm bao hàm tất cả, giải bài tập hoá học học
sinh không chỉ đơn thuần là vận dụng kiến thức cũ mà cả tìm kiếm kiến thức
mới và vận dụng kiến thức cũ trong những tình huống mới.
1.2.2. ý nghĩa, tác dụng của bài tập hoá học ở trờng phổ thông [9]
Trong quá trình dạy-học hoá học ở trờng phổ thông, không thể thiếu bài
tập. Bài tập hoá học là một biện pháp hết sức quan trọng để nâng cao chất lợng
dạy - học, nó giữ một vai trò lớn lao trong việc thực hiện mục tiêu đào tạo :
Bài tập vừa là mục đích, vừa là nội dung, lại vừa là phơng pháp dạy học hiệu
nghiệm. Nó cung cấp cho học sinh kiến thức, con đờng giành lấy kiến thức và
cả hứng thú say mê nhận thức.
Bài tập hoá học có những ý nghĩa tác dụng to lớn về nhiều mặt :
1.2.2.1. ý nghĩa trí dục
- Làm chính xác hoá các khái niệm hoá học. Củng cố, đào sâu và mở
rộng kiến thức một cách sinh động, phong phú, hấp dẫn. Chỉ khi vận dụng đợc
kiến thức vào giải bài tập thì học sinh mới thực sự nắm đợc kiến thức một cách
sâu sắc.
- Ôn tập, hệ thống hoá kiến thức một cách tích cực nhất. Khi ôn tập học
sinh dễ rơi vào tình trạng buồn chán nếu chỉ yêu cầu họ nhắc lại kiến thức.
Thực tế cho thấy học sinh rất thích giải bài tập trong các tiết ôn tập.
- Rèn luyện kĩ năng hoá học nh cân bằng phơng trình phản ứng, tính
toán theo công thức hoá học và phơng trình hoá học... Nếu là bài tập thực
nghiệm sẽ rèn các kĩ năng thực hành, góp phần vào việc giáo dục kĩ thuật tổng
hợp cho học sinh.
11
- Rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn đời sống lao
động sản xuất bảo vệ môi trờng.
- Rèn luyện kĩ năng sử dụng ngôn ngữ hoá học và các thao tác t duy.
Bài tập hoá học là một phơng tiện có tầm quan trọng đặc biệt trong việc phát
triển t duy hoá học của học sinh, bồi dỡng cho học sinh phơng pháp nghiên
cứu khoa học. Bởi vì giải bài tập hoá học là một hình thức làm việc tự lực căn
bản của học sinh. Trong thực tiễn dạy học, t duy hoá học đợc hiểu là kĩ năng
quan sát hiện tợng hoá học, phân tích một hiện tợng phức tạp thành những bộ
phận thành phần, xác lập mối liên hệ định lợng và định tính của các hiện tợng,
đoán trớc hệ quả lí thuyết và áp dụng kiến thức của mình. Trớc khi giải bài tập
học sinh phải phân tích điều kiện của đề bài, tự xây dựng các lập luận, thực
hiện việc tính toán, khi cần thiết có thể tiến hành thí nghiệm, thực hiện phép
đo ... Trong những điều kiện đó, t duy logic, t duy sáng tạo của học sinh đợc
phát triển, năng lực giải quyết vấn đề đợc nâng cao.
1.2.2.2. ý nghĩa phát triển
Phát triển ở học sinh năng lực t duy logic, biện chứng khái quát, độc
lập, thông minh và sáng tạo. cao hơn mức luyện tập thông thờng, học sinh
phải biết vận dụng kiến thức một cách linh hoạt, sáng tạo để giải quyết bài tập
trong những tình huống mới, hoàn cảnh mới, biết đề xuất đánh giá theo ý kiến
riêng bản thân, biết đề xuất các giải pháp khác nhau khi phải xử lí một tình
huống... thông qua đó, bài tập hoá học giúp phát hiện năng lực sáng tạo của
học sinh để đánh giá, đồng thời phát huy đợc năng lực sáng tạo cho bản thân.
1.2.2.3. ý nghĩa giáo dục
Bài tập hoá học còn có tác dụng giáo dục cho học sinh phẩm chất t tởng
đạo đức. Qua các bài tập về lịch sử, có thể cho học sinh thấy quá trình phát
sinh những t tởng về quan điểm khoa học tiến bộ, những phát minh to lớn, có
giá trị của các nhà khoa học tiến bộ trên thế giới. Thông qua việc giải các bài
tập, còn rèn luyện cho học sinh phẩm chất độc lập suy nghĩ, tính kiên trì dũng
12
cảm khắc phục khó khăn, tính chính xác khoa học, kích thích hứng thú bộ
môn hoá học nói riêng và học tập nói chung.
1.2.2. 4. ý nghĩa đánh giá phân loại học sinh
Bài tập hoá học còn là phơng tiện rất có hiệu quả để kiểm tra kiến thức,
kĩ năng của học sinh một cách chính xác. Trong quá trình dạy học, khâu kiểm
tra đánh giá và tự kiểm tra đánh giá việc nắm vững tri thức, kĩ năng kỹ xảo
của học sinh có một ý nghĩa quan trọng. Một trong những biện pháp để kiểm
tra đánh giá kết quả học tập của mình đó là làm bài tập. Thông qua việc giải
bài tập của học sinh, giáo viên còn biết đợc kết quả giảng dạy của mình, từ đó
có phơng pháp điều chỉnh, hoàn thiện hoạt động dạy của mình cũng nh hoạt
động học của học sinh.
1.3. Sử dụng bài tập hoá học nh phơng pháp dạy học để nâng cao
hiệu quả học tập
ở bất cứ công đoạn nào của quá trình dạy học đều có thể sử dụng bài
tập. Khi dạy học bài mới có thể dùng bài tập để vào bài, để tạo tình huống có
vấn đề, để chuyển tiếp từ phần này sang phần kia, để củng cố... Khi ôn tập
củng cố và kiểm ta đánh giá thì nhất thiết phải dùng bài tập.
Để phát triển kĩ năng và tính sáng tạo của học sinh, nâng cao tính tích
cực độc lập trong việc nắm vững kiến thức hoá học đợc thực hiện qua các
dạng bài tập nhận thức sau :
Bài tập mô tả : Bản chất là sự mô tả các đối tợng và hiện tợng nghiên cứu. Để
giải dạng bài tập này trong giảng dạy cần rèn luyện các kĩ năng và phơng pháp
quan sát, đo đạc thực nghiệm hoá học. Dạng bài tập này có đặc điểm học sinh
phải có thao tác hoạt động thực với các chất, đối tợng thực nghiệm. Kết quả
của sự quan sát thực thí nghiệm hoặc đo đạc luôn trùng với sự mô tả bằng lời
của các sự kiện đã rõ ràng. Ví dụ: có 3 dung dịch có màu tơng tự nhau là dung
dịch KCl, KBr và KI bằng phơng pháp hoá học hãy phân biệt chúng ?
13
Bài tập giải thích : Giải bài tập này đòi hỏi học sinh phải có một hệ thống kiến
thức nhất định và có sự hấp dẫn hứng thú học tập : Ví dụ 1/ Vì sao dung dịch
KBr trở thành màu sẫm khi rót vào đó dung dịch nớc Clo ? học sinh cần biết
hiện tợng, sự so sánh tính hoạt động của các halogen. Khi giải thích học sinh
cần xây dựng, chứng minh những sự kiện, nhận xét các nguyên nhân cụ thể
hay cơ chế gây ra hiện tợng đã đợc quan sát. Điều đó tạo khả năng giải thích
đợc hiện tợng nêu ra. Ví dụ 2/ Vì sao Cl2 là chất khí, Br2 là chất lỏng còn I2 là
chất rắn ở điều kiện thờng ? Khi giải thích cần đặt sự kiện trong sự phụ thuộc
vào các sự kiện khác. Học sinh cần thiết lập sự phụ thuộc tính chất các chất
vào cấu tạo của chúng. Khi giải các bài tập loại này đòi hỏi học sinh phải huy
động kiến thức một cách tối đa.
Những bài tập phơng pháp luận : Là dạng bài tập dạy cách thức tổ chức hoạt
động nhận thức, có hai dạng :
- Bài tập liên quan đến sự phân tích các kiến thức khoa học :
Ví dụ : trên cơ sở tính chất nào để xếp nhôm hiđrôxit vào loại hiđrôxit lỡng
tính ? Học sinh cần phân tích tính axit, tính bazơ của nhôm hiđrôxit và đa ra kết
luận.
- Bài tập liên quan đến việc phân chia các giai đoạn chứng minh hay kết
luận.
Những bài tập sáng tạo : Khi giải loại bài tập này học sinh thu nhận đợc các
thông tin mới do sự tìm kiếm độc lập của mình, dạng bài tập này có đặc điểm
học sinh độc lập vận dụng kiến thức, kĩ năng thu đợc vào tình huống mới và từ
đó mà thu thập đợc phơng pháp nhận ra vấn đề mới trong các tình huống quen
thuộc hoặc thấy đợc chức năng mới của đối tợng quen thuộc. Ví dụ: Viết phơng trình phản ứng điều chế khí NO từ các hoá chất sau : Cu, dung dịch
NaHSO4, dung dịch NaNO3 ? Thông thờng học sinh sẽ nghĩ đến phản ứng giữa
Cu với HNO3 loãng. Sau khi giải xong bài tập học sinh sẽ rút ra tính oxi hoá của
ion NO3- trong môi trơng axit cũng tơng tự nh HNO3 loãng.
14
1.3.1 Sử dụng bài tập hoá học để củng cố kiến thức
Bài tập hoá học là một hình thức củng cố, ôn tập hệ thống hoá kiến thức
một cách sinh động và hiệu quả. Khi giải bài tập hoá học, học sinh phải nhớ
lại kiến thức đã học, phải đào sâu một khía cạnh nào đó của kiến thức hoặc
phải tổ hợp, huy động kiến thức để có thể giải quyết đợc bài tập. Tất cả thao
tác t duy đó đã góp phần củng cố, khắc sâu mở rộng kiến thức cho học sinh.
1.3.2 Sử dụng bài tập hoá học để hình thành các khái niệm hoá học cơ
bản (cung cấp, truyền thụ kiến thức)
Ngoài việc dùng bài tập hoá học để củng cố kiến thức, rèn luyện kĩ
năng hoá học cho học sinh ngời giáo viên có thể dùng bài tập để tổ chức, điều
khiển quá trình nhận thức của học sinh hình thành khái niệm mới. Trong bài
dạy hình thành khái niệm học sinh phải tiếp thu, lĩnh hội kiến thức mới mà
học sinh cha biết hoặc cha biết một cách chính xác rõ ràng. Giáo viên có thể
xây dựng, lựa chọn hệ thống bài tập phù hợp để giúp học sinh hình thành khái
niệm mới một cách vững chắc. Chẳng hạn để hình thành khái niệm đồng vị
(Lớp 10) thờng thì giáo viên nêu định nghĩa, cho học sinh vận dụng vào giải
một số bài tập để hiểu đầy đủ khái niệm này, với hình thức hoạt động này quá
trình tiếp thu của học sinh vẫn mang tính thụ động. Để tích cực hoá hoạt động
học tập của học sinh giáo viên có thể sử dụng bài tập sau để cho học sinh tìm
kiếm, hình thành khái niệm.
Đề bài : Biết rằng trong tự nhiên oxi có ba đồng vị 168 O , 178 O , 188O và clo có hai
đồng vị
35
17
Cl ,
37
17
Cl . Hãy :
a/ Cho nhận xét về số electron, số proton, số nơtron trong các nguyên tử
mỗi loại nguyên tố trên ?
b/ Từ kết quả của câu A/ hãy cho biết thế nào đợc gọi là hiện tợng đồng
vị ?
15
Kết luận rút ra : Khi giải bài tập trên với sự chỉnh lí, bổ sung của giáo viên và
nhiều học sinh khác bản thân các em đã tham gia tích cực, chủ động vào quá
trình hình thành khái niệm.
Với các khái niệm khác nh hoá trị, số oxi hoá, phản ứng oxi hoá khử,
liên kết hoá học, ... ta cũng có thể lựa chọn, xây dựng các bài tập phù hợp đa
vào tiết học để tổ chức, điều khiển hoạt động học tập tích cực của học sinh.
1.3.3. Sử dụng bài tập hoá học để phát triển kiến thức lý thuyết khi
nghiên cứu tài liệu mới
Bài tập hoá học đợc sử dụng là phơng tiện nghiên cứu tài liệu mới, khi trang
bị kiến thức cho học sinh nhằm đảm bảo cho học sinh lĩnh hội đợc kiến thức một
cách sâu sắc và vững chắc. Việc nghiên cứu một kiến thức mới thờng bắt đầu bằng
việc nêu vấn đề. Mỗi vấn đề xuất hiện khi nghiên cứu tài liệu mới cũng là một bài
tập đối với học sinh. Để làm một vấn đề trở nên mới và hấp dẫn và xây dựng vấn
đề nghiên cứu còn có thể dùng cách giải các bài tập. Việc xây dựng các vấn đề dạy
học bằng bài tập không những sẽ kích thích đợc hứng thú cao của học sinh đối với
kiến thức mới sắp đợc học, mà còn tạo ra khả năng củng cố kiến thức đã có và xây
dựng đợc mối liên qua giữa các kiến thức cũ và mới. Ví dụ, khi nghiên cứu số oxi
hoá của lu huỳnh ta yêu cầu học làm bài tập sau:
Đề bài : Xác định số oxi hoá của nguyên tố lu huỳnh trong các hợp chất H2S,
SO2, H2SO4 từ những giá trị các số oxi hoá đó dự đoán khả năng thể hiện tính oxi
hoá, tính khử của các hợp chất ? Viết các phơng trình phản ứng có thể xảy ra
giữa các hợp chất trên ?
Kiến thức mới lĩnh hội đợc : Khi giải xong bài tập học sinh rút ra đợc một số tính
chất quan trọng của các hợp chất H2S, SO2, H2SO4, mặt khác tự giải thích đợc vì
sao H2S chỉ có tính khử, H2SO4 chỉ có tính oxi hoá còn SO2 thì vừa có tính khử,
tính oxi hoá.
1.3.4. Sử dụng bài tập hoá học để hình thành và phát triển kĩ năng
16
Bài tập hoá học là phơng tiện rất tốt để rèn luyện và phát triển những kĩ
năng, kỹ xảo, liên hệ lí thuyết với thực tế, vận dụng kiến thức đã học vào đời
sống, lao động sản xuất. Bởi kiến thức sẽ đợc nắm vững thực sự, nếu học sinh có
thể vận dụng thành thạo chúng vào việc hoàn thành những bài tập lý thuyết và
thực hành, từ đó có tác dụng giáo dục kỹ thuật tổng hợp và hớng nghiệp cho học
sinh. Ví dụ, khi nghiên cứu về chơng halogen ta dùng bài tập :
Đề bài : Tự chọn một hoá chất cho quá trình sau :
a/ Loại bỏ khí clo làm ô nhiễm không khí trong phòng thí nghiệm.
b/ Loại bỏ brom lỏng chẳng may bị làm đổ trong phòng thí nghiệm.
Vì những tính chất nào mà trong chiến tranh thế giới thứ nhất ngời ta đã
dùng clo để chế tạo vũ khí hoá học ?
Kết luận rút ra : Kĩ năng làm việc với hoá chất độc hại, hình thành ý thức bảo
vệ môi trờng, xử lý sự cố môi trờng.
1.4. điều tra Thực trạng sử dụng bài tập trong giảng dạy hoá học
ở trờng phổ thông hiện nay
1.1.1. Mục đích điều tra
- Tìm hiểu, đánh giá thực trạng việc học tập môn hoá học hiện nay ở
các trờng trung học phổ thông thuộc địa bàn huyện tỉnh Hà Tĩnh, coi đó là căn
cứ để xác định phơng hớng, nhiệm vụ phát triển của đề tài.
- Thông qua quá trình điều tra đi sâu phân tích các dạng bài tập mà hiện
tại giáo viên thờng ra cho đối tợng lớp 10, hiệu quả của việc sử dụng bài tập
hoá học đem lại (u điểm, hạn chế, nguyên nhân).
- Nắm đợc mức độ ghi nhớ, hiểu và vận dụng kiến thức của học sinh,
xem đây là một cơ sở định hớng nghiên cứu cải tiến phơng pháp dạy - học hiện
nay.
1.1.2. Nội dung - Phơng pháp - Đối tợng - Địa bàn điều tra
* Nội dung điều tra :
17
- Điều tra tổng quát về tình hình sử dụng bài tập hoá học ở trờng trung
học phổ thông hiện nay.
- Lấy ý kiến của các giáo viên, chuyên viên về các phơng án sử dụng
bài tập trong các tiết học bộ môn hoá học.
- Điều tra về tình trạng cơ sở vật chất ở trờng trung học phổ thông hiện
nay : dụng cụ, hoá chất, trang thiết bị, phòng thí nghiệm và các phơng tiện dạy
học khác.
* Phơng pháp điều tra :
- Nghiên cứu giáo án, dự giờ trực tiếp các tiết học hoá học ở trờng trung
học phổ thông.
- Gửi và thu phiếu điều tra (trắc nghiệm góp ý kiến).
- Gặp gỡ trao đổi, toạ đàm và phỏng vấn giáo viên, chuyên viên, cán bộ
quản lý.
- Quan sát tìm hiểu trực tiếp cơ sở vật chất phục vụ giảng dạy bộ môn.
* Đối tợng điều tra :
- Các giáo viên trực tiếp giảng dạy bộ môn hoá học ở các trờng phổ
thông.
- Các giáo viên có trình độ đại học, cao học thạc sĩ.
- Cán bộ quản lý ở trờng phổ thông.
- Chuyên viên các phòng giáo dục, sở giáo dục đào tạo phụ trách
chuyên môn.
* Địa bàn điều tra :
Chúng tôi đã tiến hành điều tra ở các trờng trung học phổ thông trên địa
bàn tỉnh Hà Tĩnh.
- Đặc điểm về chơng trình đào tạo : Thí điểm chuyên ban 4 trờng, còn
lại chơng trình không chuyên ban.
- Đặc điểm về chất lợng : Trờng bình thờng, trờng điểm của huyện, trờng chuyên của tỉnh.
18
1.1.3. Kết quả điều tra
Trong khoảng thời gian từ đầu tháng 3 cho đến kết thúc năm học 2005 2006 chúng tôi đã trực tiếp thăm lớp dự giờ đợc 12 tiết môn hoá học lớp 10
THPT của các giáo viên trên địa bàn tỉnh Hà Tĩnh và gửi phiếu điều tra tới 24
giáo viên (có mẫu ở phụ lục).
Sau quá trình điều tra chúng tôi đã tổng hợp kết quả lại nh sau :
- Đa số giáo viên khi ra bài tập cho học sinh thờng lấy những bài tập đã
có sẵn trong sách giáo khoa, sách bài tập mà rất ít khi sử dụng bài tập tự mình
ra.
- Một số lớn giáo viên trong tiết học chỉ chú trọng vào truyền thụ kiến
thức mà xem nhẹ vai trò của bài tập.
- Một số giáo viên còn lại có sử dụng bài tập trong tiết học nhng chỉ sử
dụng để kiểm tra miệng, và cuối tiết học để hệ thống lại bài học.
- Một số ít giáo viên sử dụng bài tập nh là nguồn kiến thức để học sinh
củng cố, tìm tòi, phát triển kiến thức cho riêng mình.
- Khi đợc hỏi ý kiến về việc xây dựng một hệ thống bài tập môn hoá học
củng cố và phát triển kiến thức đễ hỗ trợ cho quá trình tổ chức hoạt động dạy
học thì toàn bộ giáo viên đều nhất trí đây là một giải pháp hay và có tính khả thi
trong việc nâng cao hiệu quả dạy học ở trờng trung học phổ thông hiện nay.
Chơng 2
Xây dựng hệ thống bài tập hoá học lớp 10 THPT
theo hớngcủng cố và phát triển nhận thức cho học sinh
2.1. Nội dung cấu trúc chơng trình hoá học lớp 10 (chơng trình
chuẩn) [9] [27] [28]
19
- Chơng trình môn hoá học lớp 10 (chơng trình chuẩn) thực hiện trong
70 tiết, gồm 38 tiết lí thuyết (54%), 15 tiết luyện tập (21%), 5 tiết ôn tập
(7,5%), 6 tiết thực hành (8,5%) và 6 tiết kiểm tra (8,5%).
- Chơng trình gồm bảy chơng :
Chơng 1 - Nguyên tử : Thành phần nguyên tử; hạt nhân nguyên tử Nguyên tố hoá học - Đồng vị; Cấu tạo vỏ nguyên tử; cấu hình electron của
nguyên tử.
Chơng 2 - Bảng hệ thống tuần hoàn và định luật tuần hoàn các
nguyên tố hoá học : Bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hoá học; sự biến
đổi tuần hoàn cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố hoá học; sự biến
đổi tuần hoàn tính chất của các nguyên tố hoá học. Định luật tuần hoàn; ý
nghĩa của bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học.
Chơng 3 - Liên kết hoá học : Liên kết ion - tinh thể ion; liên kết cộng
hoá trị; tinh thể nguyên tử và tinh thể phân tử; hoá trị và số oxi hoá.
Chơng 4 - Phản ứng oxi hoá - khử : Phản ứng oxi hoá - khử; phân loại
phản ứng hoá học trong hoá học vô cơ.
Chơng 5 - Nhóm halogen : Khái quát về nhóm halogen; clo; hiđro
clorua - axit clohiđric và muối clorua; sơ lợc về hợp chất có oxi của clo; flo brom - iôt.
Chơng 6 - Oxi Lu huỳnh : Oxi - ozon; lu huỳnh; hiđro sunfua - lu
huỳnh đioxit - lu huỳnh trioxit; axit sunfuric - muối sunfat.
Chơng 7 - Tốc độ phản ứng và cân bằng hoá học : Tốc độ phản ứng
hoá học; cân bằng hoá học.
2.2. nguyên tắc xây dựng các bài tập củng cố và phát triển kiến
thức
2.2.1. Nguyên tắc xây dựng các bài tập hoá học mới
Dựa vào mục đích, nội dung và phơng pháp dạy học hoá học, cơ sở tâm
lí học sinh, nội dung chơng trình hoá học phổ thông và đặc điểm của bộ môn
20
hoá học ta có thể thiết kế các bài tập hoá học theo hớng củng cố và phát triển
kiến thức dựa theo các nguyên tắc sau:
- Giống các loại bài tập hoá học khác, nếu nắm đợc sự phân loại các kiểu
điển hình và các quy luật biến hoá của bài toán, giáo viên có thể biên soạn bài
tập mới bằng cách vận dụng các quy luật biến hoá : xuất phát từ các bài tập
mẫu sơ đẳng, cơ bản, điển hình, nội dung bài tập có thể biến đổi thành những
dạng khác nhau. Cụ thể theo 5 cách sau :
1. Nghịch đảo điều kiện (cho) và yêu cầu (tìm).
2. Phức tạp hoá điều kiện.
3. Phức tạp hoá yêu cầu.
4. Ghép nội dung nhiều bài toán lại với nhau.
5. Phức tạp hoá cả điều kiện và yêu cầu.
Nguyên tắc trên giúp ta nắm đợc cơ chế biến hoá nội dung bài tập theo
những hớng có mức độ phức tạp, khó khăn khác nhau phù hợp với từng mục
đích dạy học.
- Hệ thống bài tập thiết kế phải giúp học sinh tiếp thu kiến thức mới,
củng cố mở rộng kiến thức đã học, phải đẩm bảo phát huy đợc tính tích cực
chủ động trong quá trình dạy học.
- Hệ thống bài tập thiết kế phải giúp phát triển các thao tác t duy và rèn
luyện các kĩ năng thực hành thí nghiệm.
- Nội dung bài tập phù hợp với các đối tợng học sinh, thời gian học tập ở
lớp và ở nhà.
- Thiết kế các bài tập hoá học theo nguyên tắc từ dễ đến khó, từ đơn giản
đến phức tạp. Song nội dung hệ thống các bài tập phải phản ánh đợc toàn bộ
chơng trình đã học, giúp học sinh củng cố, ôn tập các khái niệm, tính chất của
các chất, các định luật cơ bản...
2.2.2. Nguyên tắc xây dựng các bài tập củng cố và phát triển kiến thức
21
Bài tập hoá học để củng cố và phát triển kiến thức là một bộ phận trong
hệ thống bài tập hoá học nói chung, nên trớc hết phải căn cứ vào các nguyên
tắc chung của việc xây dựng bài tập mới. Điểm khác biệt ở đây là các bài tập
không chỉ đơn thuần là đòi hỏi tái hiện kiến thức cũ, ở đây học sinh vừa phải
tái hiện kiến thức cũ vừa phải vận dụng nó để giải quyết một tình huống mới
cha quen biết hay có thể là một tình huống đã gặp, nhng trong một hoàn cảnh
mới, có nghĩa là khi học sinh giải đợc xong một bài tập loại này thì học sinh
không chỉ nhớ mà phải hiểu các kiến thức đã học và tự rút ra (hay lĩnh hội) đợc những kiến thức mới mà tại thời điểm khi làm bài tập các em cha biết.
Loại bài tập chỉ đơn thuần là tái hiện kiến thức nh : Hãy nêu định
nghĩa phản ứng oxi hoá-khử, cho ví dụ minh hoạ ? hay Hãy nêu các tính
chất hoá học chung của axit ? v .v...
Loại bài tập củng cố và phát triển kiến thức thờng có dạng nh ...., hãy
giải thích hiện tợng ... hoặc Vì sao .... hoặc Từ.... hãy rút ra nhận xét (hay
cho kết luận) về... v.v... Ta có thể hình dung theo sơ đồ sau :
2.3. hệ thống bài tập hoá học để củng cố và phát triển kiến thức
hoá học lớp 10
2.3.1. Chơng 1 : Nguyên tử
2.3.1.1. Mục tiêu của chơng [28]
* Về kiến thức:
Học sinh biết và vận dụng :
- Nguyên tử có cấu tạo nh thế nào, đợc tạo nên từ những hạt gì ? kích
thớc, khối lợng, diện tích của chúng ra sao ?
- Hạt nhân nguyên tử đợc cấu tạo nên từ những hạt nào ?
- Cấu tạo vỏ nguyên tử nh thế nào ? Mối liên hệ giữa cấu tạo nguyên tử
và tính chất của các nguyên tố.
22
* Về kĩ năng:
- Từ các thí nghiệm đợc viết trong sách giáo khoa, theo sự dẫn dắt của
giáo viên, học sinh biết nhận xét để rút ra các kết luận và thành phần cấu tạo
của nguyên tử, hạt nhân nguyên tử.
- Có kĩ năng giải các bài tập quy định có liên quan đến các kiến thức về
nguyên tử nh : nguyên tử khối, đồng vị, viết cấu hình electron của nguyên tử...
* Về giáo dục tình cảm thái độ:
Thông qua tiến trình lịch sử các công trình kế tiếp nhau của các nhà khoa học,
dần dần khám phá ra cấu tạo nguyên tử, học sinh sẽ tập đợc :
- Tinh thần làm việc cộng đồng của nhân loại: Mỗi vấn đề mà nhà khoa
học này cha giải quyết đợc thì các thế hệ kế tiếp giải quyết.
- Cách đặt vấn đề và cách giải quyết vấn đề trong từng công trình khoa
học dạy học cho học sinh cách t duy khái quát.
- Các kết luận khoa học mà các em đợc học là kết quả của phép quy nạp
lịch sử, từ đó các em tích luỹ đợc các kinh nghiệm giải quyết vấn đề mà nhân
loại đã tích luỹ đợc để dần biến nó thành kinh nghiệm của bản thân ứng xử
trong cuộc đời riêng của mình.
- Khả năng của con ngời khám phá các quy luật của tự nhiên để biết
cách sống hoà hợp với nó nhằm nâng cao đời sống của mình mà vẫn bảo vệ đợc môi trờng.
2.3.1.2. Hệ thống bài tập hoá học củng cố và phát triển kiến thức của chơng
Loại bài tập số 1 : Sử dụng khi dạy bài Thành phần nguyên tử.
Đề bài 1 : Trình bày ngắn gọn thí nghiệm của Rơ dơ pho thực hiện năm 1911
và các kết luận rút ra từ kết quả của thí nghiệm ?
Hớng dẫn : Rơ dơ pho và các cộng sự dùng chùm hạt do chất phóng xạ Ra
đựng trong hộp chì phóng qua khe hẹp bắn vào lá vàng mỏng, xung quanh là
màn huỳnh quang.
23
Kết quả : Hầu hết các hạt xuyên qua lá vàng mỏng, một số ít hạt bị lệch
khỏi đờng thẳng, rất ít hạt bị bật trở lại.
Kết luận : Nguyên tử cấu tạo rỗng, các e chuyển động xung quanh hạt nhân
tích điện dơng nằm ở tâm của nguyên tử và có kích thớc rất nhỏ bé so với
nguyên tử.
Kiến thức cũ đợc tái hiện : Đặc điểm của các loại hạt electron, proton, hạt
và sự tơng tác tĩnh điện giữa chúng.
Kiến thức mới đợc lĩnh hội : Rút ra đợc các kết luận về cấu tạo của nguyên tử.
Đề bài 2 : Nêu theo thứ tự thời gian những mô hình cấu tạo nguyên tử đã đợc
các nhà khoa học đề ra bắt đầu từ mô hình Bo, phát biểu rất ngắn gọn bản chất
của mỗi mô hình đó ?
Hớng dẫn :
Mô hình của Bo : Trong nguyên tử các electron chuyển động xung quanh hạt
nhân trên những quỹ đạo xác định hình tròn hay bầu dục tơng tự nh hành tinh
chuyển động xung quanh mặt trời.
Mô hình hiện đại : Trong nguyên tử các electron chuyển động rất nhanh xung
quanh hạt nhân, không theo một quỹ đạo xác định.
Kiến thức cũ đợc tái hiện : Lịch sử phát triển của quá trình phát hiện ra cấu
tạo bên trong của nguyên tử. Nội dung của hai mô hình cấu tạo nguyên tử
quan trọng là Bo và theo quan điểm hiện đại.
Kiến thức mới đợc lĩnh hội : Nhận thấy điểm hạn chế của mô hình Bo, hình
thành ở học sinh khái niệm xác suất có mặt electron và khái niệm obitan
nguyên tử.
Đề bài 3 : Khối lợng của các hạt vi mô nói chung, cụ thể là các hạt e, p, n,
nguyên tử, phân tử thờng đợc tính bằng u (hay đvC). Hãy giải thích ý nghĩa
của đơn vị khối lợng này ?
24
Hớng dẫn : Theo qui ớc quốc tế, 1 đơn vị khối lợng nguyên tử là 1u hay 1đvC
là 1/12 khối lợng nguyên tử
12
6
C . Một mol
12
6
C có khối lợng 12 gam chứa
6,023.1023 nguyên tử.
Vậy : 1 u (hay 1đvC) =
12( gam / mol )
= 1,66.10 27 Kg
23
1
12.6,023.10 (mol )
Kiến thức cũ đợc tái hiện : Các loại đơn vị khối lợng nguyên tử đã dùng trong
lịch sử, ý nghĩa của từng loại đơn vị.
Kiến thức mới đợc lĩnh hội : Khối lợng nguyên tử chỉ là một đại lợng tơng đối,
đại lợng này cho biết khối lợng nguyên tử đang xét lớn gấp bao nhiêu lần khối
lợng nguyên tử của một nguyên tố khác đợc thừa nhận làm đơn vị. Biết cách
tính đợc khối lợng thực của nguyên tử từ khối lợng tơng đối.
Đề bài 4 : Cho các nguyên tử cùng với các số hạt electron, proton, nơton tơng
ứng là : N : 7e; 7p; 7n; C : 6e; 6p; 6n. Hãy tính tỉ số khối lợng của hạt nhân so
với nguyên tử, tỉ số khối lợng của vỏ nguyên tử so với nguyên tử, từ đó rút ra
nhận xét ?
Hớng dẫn : Cả nguyên tử Nitơ cũng nh nguyên tử cacbon ta đều có :
mhạt nhân
1,6726 + 1,6748
=
= 0,999727.
mnguyên tử
9,1095.10 4 + 1,6726 + 1,6748
Kiến thức cũ đợc tái hiện : Cách tính khối lợng tơng đối của nguyên tử, kích
thớc hạt nhân, kích thớc nguyên tử.
Kiến thức mới đợc lĩnh hội : Tuy kích thớc của hạt nhân rất bé so với nguyên
tử nhng có thể xem khối lợng nguyên tử bằng khối lợng của hạt nhân bỏ qua
khối lợng của vỏ nguyên tử. Nếu biết số khối thì có thể từ đó suy ra đợc
nguyên tử khối, khối lợng mol nguyên tử.
Đề bài 5 : Với đa số các nguyên tử, giữa số khối A và bán kính R hn của hạt
nhân liên hệ với nhau bằng hệ thức gần đúng sau : Rhn = r0.A1/3 (Trong đó r0 =
1,5.10-13cm). Hãy tính khối lợng riêng của hạt nhân, từ đó rút ra nhận xét ?
Hớng dẫn : Khối lợng riêng của hạt nhân là :
25
D=
3.1,66.10 27
Kg / m 3 = 0,1174.1018 Kg/m3 = 117,4 triệu tấn/m3.
13 3
4 .(1,5.10 )
Kiến thức cũ đợc tái hiện : Các biểu thức tính thể tích của hình cầu (xem hạt
nhân nh là một khối cầu), biểu thức tính khối lợng riêng, qui đổi u (hay đvC)
ra Kg.
Kiến thức mới đợc lĩnh hội : Hạt nhân có khối lợng riêng là rất lớn. Trong biểu
thức tính khối lợng riêng của hạt nhân không xuất hiện đại lợng A nên khối lợng riêng hạt nhân không phụ thuộc vào số khối hay nói đúng hơn tất cả hạt
nhân đều có cùng giá trị khối lợng riêng.
Loại bài tập số 2 : Sử dụng khi nghiên cứu bài Hạt nhân nguyên tử - Nguyên
tố hoá học - Đồng vị.
Đề bài 1 : Dựa vào bảng hệ thống tuần hoàn tìm giá trị lớn nhất, bé nhất của tỉ
lệ
N
cho các đồng vị bền của 82 nguyên tố đầu, từ đó rút ra kết luận ?
Z
Hớng dẫn : Với các đồng vị bền của 82 nguyên tố đầu trong bảng hệ thống
tuần hoàn thì
207
82
Pb có tỉ lệ
N
N
= 1,5244 (lớn nhất), còn 11 H có tỉ lệ
= 0 (nhỏ
Z
Z
nhất và đây cũng là trờng hợp duy nhất không có nơtơron trong nguyên tử).
Kiến thức cũ đợc tái hiện : Thành phần cấu tạo của nguyên tử, hạt nhân, khái
niệm điện tích hạt nhân, số khối.
Kiến thức mới đợc lĩnh hội : Rút ra kết luận với đa số trờng hợp của đồng vị
bền của 82 nguyên tố đầu trong bảng hệ thống tuần hoàn (trừ 11 H) thì :
Z N 1,5Z (*) Đây chính là điều kiện bền của hạt nhân. Từ đó nếu biết tổng
số hạt trong nguyên tử thì có thể suy ra số hạt từng loại, Z, A :
p + n + e =a 2Z + N =a N = a - 2Z thay vào (*) ta có :
a
a
Z
.
3,5
3