BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH  - NGUYỄN XUÂN NINH BIÊN SOẠN CHUYÊN ĐỀ CẤU TẠO PHÂN TỬ CÁC CHẤT VÔ CƠ DÙNG BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HỐ HỌC Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC Chuyên ngành: Lí luận Phương pháp dạy học hoá học Mã số : 60.14.10 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS CAO CỰ GIÁC VINH – 2011 LỜI CẢM ƠN Cơng trình luận văn hoàn thành nhờ giúp đỡ nhiệt tình thầy giáo PGS TS Cao Cự Giác thầy khoa Hóa học, khoa Sau đại học trường Đại học Vinh Ngồi cịn có động viên giúp đỡ vơ q báu gia đình tơi, ban giám hiệu nhà trường, thầy cô giáo em học sinh trường THPT Chuyên Lam Sơn, trường THPT Sầm Sơn Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo PGS TS Cao Cự Giác hướng dẫn tận tình đầy tâm huyết suốt trình xây dựng hồn thành luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn thầy giáo: PGS TS Lê Văn Năm, PGS TS Nguyễn Điểu dành thời gian đọc góp ý cho thảo luận văn Tôi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành đến thầy giáo khoa Hóa học, khoa Sau đại học trường Đại học Vinh, đến gia đình tơi, ban giám hiệu nhà trường, thầy cô em học sinh trường thực nghiệm tạo điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành luận văn Vinh, ngày 10 tháng 12năm 2011 Tác giả Nguyễn Xuân Ninh NHỮNG KÍ HIỆU CHỮ VIẾT TẮT DÙNG TRONG LUẬN VĂN AO Atomic orbital ĐC Đối chứng klk không liên kết lk liên kế GV Giáo viên HS Học sinh HSG Học sinh giỏi MO Molecular orbital (orbital phân tử) THPT Trung học phổ thông TN Thực nghiệm VB Valence Bond (liên kết hoá trị hay cặp electron) VSEPR Valence Shell Electronic Pair Repusions (Thuyết đẩy cặp electron lớp hoá trị) TTSP Thực tập sư phạm MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Nhân tài có vai trò quan trọng phát triển kinh tế – xã hội Trên bia Văn Miếu Hà Nội, ông cha ta khẳng định: “Những người tài giỏi yếu tố cốt tử chỉnh thể Khi yếu tố dồi đất nước phát triển mạnh mẽ phồn thịnh Khi yếu tố quyền lực đất nước bị suy thối Những người giỏi có học thức sức mạnh đặc biệt quan trọng đất nước” Vì vậy, để thực thắng lợi cơng cơng nghiệp hố - đại hoá, đạt mục tiêu “Dân giàu, nước mạnh” đưa nước ta “Sánh ngang với cường quốc năm châu giới”, bên cạnh nâng cao dân trí, Đảng Nhà nước ta ln trọng đến bồi dưỡng phát triển nhân tài Trong đó, việc phát bồi dưỡng học sinh có khiếu mơn học bậc phổ thông bước khởi đầu quan trọng để xây dựng nguồn nhân tài tương lai cho đất nước Nhiệm vụ phải thực thường xuyên trình dạy học, qua kỳ thi chọn bồi dưỡng học sinh giỏi cấp Hàng năm, tổ chức thi học sinh giỏi (HSG) mơn hố học để phát em có khiếu nên việc tổng kết, đúc rút kinh nghiệm bồi dưỡng học sinh giỏi hoá học cần thiết mang tính thiết thực, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục Trong giảng dạy bồi dưỡng HSG, chuyên đề cấu tạo phân tử chất vơ có vị trí quan trọng Vì cấu tạo phân tử chất vô tảng để nghiên cứu tính chất lý hố ứng dụng chúng Nó khơng góp phần giúp học sinh hiểu rõ lý thuyết cấu tạo phân tử, giải thích tính chất dựa vào cấu trúc phân tử mà hết giải loại tập này, lực tư trí tuệ học sinh nâng cao cố thủ tướng Phạm Văn Đồng nói: “Giáo dục nhà trường điều chủ yếu rèn trí nhớ mà rèn trí thơng minh” Tuy nhiên, chưa có nhiều cơng trình nghiên cứu chuyên đề cấu tạo phân tử chất vô dùng bồi dưỡng HSG cách có hệ thống Xuất phát từ lí trên, chúng tơi chọn đề tài: “Biên soạn chuyên đề cấu tạo phân tử chất vô dùng bồi dưỡng học sinh giỏi Hố học trường THPT” Mục đích nghiên cứu Biên soạn chuyên đề bao gồm lý thuyết nâng cao dạng tập bản, nâng cao cấu tạo phân tử chất vô để bồi dưỡng học sinh giỏi hoá bậc THPT Nhiệm vụ đề tài Nghiên cứu sở lý luận có liên quan đến đề tài Nghiên cứu chương trình hố học phổ thơng ban khoa học tự nhiên, chương trình chun hố học, phân tích đề thi HSG cấp tỉnh, cấp quốc gia Lựa chọn, biên soạn hệ thống dạng tập hố học cấu tạo phân tử chất vơ nhằm bồi dưỡng HSG Thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá hiệu hệ thống dạng tập Giả thuyết khoa học Nếu biên soạn chuyên đề cấu tạo phân tử chất vô dùng bồi dưỡng học sinh giỏi nâng cao hiệu q trình bồi dưỡng HSG hố bậc phổ thông Khách thể đối tượng nghiên cứu Khách thể nghiên cứu: Công tác bồi dưỡng học sinh giỏi trường THPT Đối tượng nghiên cứu: Các dạng tập cấu tạo phân tử chất vơ để bồi dưỡng học sinh giỏi hố học THPT Phương pháp nghiên cứu 6.1 Phương pháp nghiên cứu lý luận - Nghiên cứu sở lý luận có liên quan đến đề tài - Nghiên cứu tài liệu cấu tạo chất, đại cương hoá học vơ cơ, liên kết hố học - Nghiên cứu cấu trúc, nội dung chương trình sách giáo khoa hố học, tài liệu chuyên hoá hướng dẫn nội dung thi chọn HSG tỉnh, quốc gia Sở Bộ GD - ĐT 6.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn - Tìm hiểu trình dạy bồi dưỡng HSG hố học khối THPT, từ đề xuất vấn đề cần nghiên cứu - Trao đổi, tổng kết kinh nghiệm vấn đề bồi dưỡng HSG với giáo viên có kinh nghiệm lĩnh vực trường phổ thông 6.3 Thực nghiệm sư phạm - Mục đích: Nhằm xác định tính đắn giả thuyết khoa học, tính hiệu nội dung đề xuất - Phương pháp xử lý thông tin: Dùng phương pháp thống kê toán học khoa học giáo dục Những đóng góp đề tài Về mặt lý luận: Đề tài góp phần biên soạn chuyên đề cấu tạo phân tử chất vô tương đối phù hợp với yêu cầu mục đích bồi dưỡng HSG hố học trường phổ thơng giai đoạn Về mặt thực tiễn: - Biên soạn hệ thống tập cấu tạo phân tử chất vô dùng bồi dưỡng HSG hoá học - Giúp cho học sinh giáo viên có thêm tư liệu bổ ích học tập công tác bồi dưỡng học sinh giỏi CHƯƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1 Một số quan niệm học sinh giỏi [17] [29] 1.1.1 Ở nước phát triển Trên giới, việc phát bồi dưỡng HSG có lâu Ở Trung Quốc, từ đời nhà Đường trẻ em có tài đặc biệt mời đến sân Rồng để học tập giáo dục hình thức đặc biệt Trong tác phẩm phương Tây, Plato nêu lên hình thức giáo dục đặc biệt cho HSG Ở châu Âu, suốt thời Phục hưng, người có tài nghệ thuật, kiến trúc, văn học…đều nhà nước tổ chức cá nhân bảo trợ, giúp đỡ Nước Mỹ đến kỷ 19 ý tới vấn đề giáo dục học sinh giỏi tài Đầu tiên hình thức giáo dục linh hoạt trường St.Public Schools Louis (1868) cho phép HSG học chương trình năm vịng năm, sau trường Woburn, Elizabeth, Cambridge Và suốt thể kỉ XX, HSG trở thành vấn đề nước Mỹ với hàng loạt tổ chức, trung tâm nghiên cứu, bồi dưỡng HSG đời Nhiều bang Mỹ có đạo luật giáo dục HSG Luật bang Georgia đưa định nghĩa HSG: “HSG học sinh chứng minh trí tuệ trình độ cao có khả sáng tạo, thể động học tập mãnh liệt đạt xuất sắc lĩnh vực lý thuyết, khoa học; người cần giáo dục đặc biệt phục vụ đặc biệt để đạt trình độ tương ứng với lực người đó” Nước Anh thành lập hàn lâm quốc gia dành cho HSG tài trẻ, hiệp hội quốc gia dành cho HSG bên cạnh website hướng dẫn giáo viên dạy cho học sinh giỏi học sinh tài (http://www.nc.uk.net/gt/) Giáo dục phổ thông Hàn Quốc có chương trình đặc biệt dành cho HSG nhằm giúp quyền phát HS tài từ sớm Năm 1994 có khoảng 57/174 sở giáo dục Hàn Quốc tổ chức chương trình đặc biệt dành cho HSG Một mục tiêu ưu tiên viện quốc gia nghiên cứu giáo dục đào tạo Ấn Độ phát bồi dưỡng học sinh tài Như vậy, hầu giới coi trọng vấn đề bồi dưỡng HSG khẳng định cần có chương trình giáo dục đặc biệt để phát triển đáp ứng tài HSG Theo từ điển bách khoa Wikipedia có số hình thức giáo dục HSG sau: - Lớp riêng biệt (Separate dasses): HSG rèn luyện lớp trường học riêng, thường gọi lớp chuyên, lớp khiếu Những lớp trường chuyên có nhiệm vụ hàng đầu đáp ứng đòi hỏi cho HSG lý thuyết - Phương pháp Mong-te-xơ -ri (Montessori method): Trong lớp, học sinh chia thành ba nhóm tuổi, nhà trường mang lại cho học sinh hội vượt lên so với bạn nhóm tuổi Phương pháp địi hỏi phải xây dựng mức độ tự do, có lợi cho HSG hình thức học tập với tốc độ cao - Tăng gia tốc (Acceleration): Những học sinh xuất sắc xếp vào lớp có trình độ cao với nhiều tài liệu tương ứng với khả học sinh Một số trường Đại học, Cao đẳng đề nghị hồn thành chương trình nhanh để học sinh học bậc học sớm - Học lớp tách rời (Pull-out): Một phần thời gian học sinh theo học lớp học sinh giỏi, phần lại học lớp thường - Làm giàu tri thức (Enrichment): Toàn thời gian theo học lớp thường nhận tài liệu mở rộng để thử sức, tự học nhà - Dạy nhà (Homeschooling) - Trường mùa hè (summer school) bao gồm nhiều khóa học tổ chức vào mùa hè - Sở thích riêng (Hobby): Một số môn thể thao cờ vua tổ chức cho học sinh thử trí tuệ sau học trường Phần lớn nước ý bồi dưỡng HSG từ tiểu học Cách thức tổ chức dạy đa dạng: Có nước tổ chức thành lớp, trường riêng… số nước tổ chức hình thức tự chọn khóa học mùa hè, số nước khác trung tâm tư nhân trường Đại học đảm nhận… 1.1.2 Ở Việt Nam Theo PGS Bùi Long Biên (ĐH Bách khoa): ‘‘HSG hóa học phải người nắm vững chất tượng hóa học, nắm vững kiến thức học, vận dụng tối ưu kiến thức học để giải hay nhiều vấn đề (do chưa học chưa thấy bao giờ) kì thi đưa ra’’ Theo PGS.TS Trần Thành Huế (ĐHSP Hà Nội): Nếu dựa vào kết thi để đánh giá học sinh giỏi hoá cần hội đủ yếu tố sau đây: - Có kiến thức tốt, thể nắm vững khái niệm, định nghĩa, định luật, quy tắc quy định chương trình, khơng thể thiếu sót cơng thức, phương trình hố học - Vận dụng sắc bén, có sáng tạo, kiến thức - Tiếp thu dùng số vấn đề đầu đưa Những vấn đề vấn đề chưa cập nhật đề cập đến mức độ chương trình hố học phổ thơng thiết vấn đề phải liên hệ mật thiết với nội dung chương trình Theo PGS.TS Cao Cự Giác (ĐH Vinh): Một học sinh giỏi hoá học phải là: - Có kiến thức tốt: Thể nắm vững kiến thức cách sâu sắc, có hệ thống - Có khả tư tốt tính sáng tạo cao: Trình bày giải vấn đề cách linh hoạt, rõ ràng, khoa học - Có khả thực hành thí nghiệm tốt: Hố học khoa học vừa lí thuyết vừa thực nghiệm khơng thể tách rời lí thuyết với thực nghiệm, phải biết cách vận dụng lí thuyết để điều khiển thực nghiệm từ thực nghiệm kiểm tra vấn đề lí thuyết, hồn thiện lí thuyết cao 1.2 Những phẩm chất lực tư học sinh giỏi hoá học [25] [29] 1.2.1 Phẩm chất lực tư cần có học sinh giỏi hố học - Có kiến thức hoá học bản, vững vàng, sâu sắc, hệ thống Để có phẩm chất địi hỏi học sinh phải có lực tiếp thu kiến thức, tức có khả nhận thức vấn đề nhanh, rõ ràng; có ý thức tự bổ sung, hồn thiện kiến thức dạng sơ khởi 10 ... tiễn: - Biên soạn hệ thống tập cấu tạo phân tử chất vô dùng bồi dưỡng HSG hoá học - Giúp cho học sinh giáo viên có thêm tư liệu bổ ích học tập công tác bồi dưỡng học sinh giỏi CHƯƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN... tài: ? ?Biên soạn chuyên đề cấu tạo phân tử chất vô dùng bồi dưỡng học sinh giỏi Hố học trường THPT” Mục đích nghiên cứu Biên soạn chuyên đề bao gồm lý thuyết nâng cao dạng tập bản, nâng cao cấu tạo. .. tác bồi dưỡng học sinh giỏi trường THPT Đối tượng nghiên cứu: Các dạng tập cấu tạo phân tử chất vơ để bồi dưỡng học sinh giỏi hố học THPT Phương pháp nghiên cứu 6.1 Phương pháp nghiên cứu lý luận