Rèn luyện năng lực sáng tạo của học sinh thông qua bài tập Hóa học

Mục đích cơ bản được đặt ra khi giải bài tập Hóa học là làm cho học sinh hiểu sâu sắc hơn các kiến thức về hóa học, hình thành, rèn luyện, củng cố, kiểm tra kiến thức, kỹ năng hóa học, biết phân tích và áp dụng vào thực tiễn và cuối cùng là phát triển năng lực tư duy, năng lực  giải quyết vấn đề.

Đưa ra quan điểm trên, ông Đỗ Thắng – chuyên viên Phòng GD&ĐT huyện Gia Viễn (Ninh Bình) – cho rằng, để thực hiện được nhiệm vụ bồi dưỡng và phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh thông qua giải bài tập Hóa học, giáo viên phải có kế hoạch chi tiết ngay từ đầu năm học, thực hiện ở bài nào, chương nào, khi nào. 

Với kế hoạch đó, giáo viên mới chuẩn bị được cho học sinh các yếu tố sẵn sàng cho hoạt động sáng tạo: Động cơ, trình độ kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo, khả năng kiểm chứng lý thuyết hay thực nghiệm các dự đoán. Vì vậy, việc lựa chọn các bài tập có đặc trưng sáng tạo phải thể hiện được các yêu cầu về mức độ phát triển năng lực nhận thức và năng lực hành động. Các năng lực này cần được nâng dần từng bước, từ mức độ thấp đến cao, từ dễ đến khó.

Dựa vào bản chất hóa học để tìm cách giải quyết ngắn gọn nhất

Giải pháp đầu tiên ông Đỗ Thắng chia sẻ nhằm rèn luyện năng lực sáng tạo của học sinh thông qua bài tập Hóa học là hình thành cho học sinh hệ thống kiến thức hóa học cơ bản để giúp học sinh biết dựa vào bản chất hóa học để tìm ra cách giải quyết ngắn gọn nhất.

Ví dụ: Để m gam phôi bào sắt (A) ngoài không khí sau một thời gian thu được hỗn hợp B có khối lượng 12 gam gồm 4 chất rắn. Cho B tác dụng hoàn toàn với dung dịch axit nitric dư thấy giải phóng 2,24 lít khí NO duy nhất ở điều kiện tiêu chuẩn (đktc). Tìm m.

Với bài toán này, nếu giải bình thường học sinh sẽ phải lập phương trình 4 ẩn số, nhưng nếu giáo viên hướng dẫn học sinh biết phân tích được bản chất hóa học của bài toán là các quá trình cho và nhận electron; ở đây có các quá trình tạo ra sản phẩm trung gian nhưng cuối cùng thực chất vẫn chỉ có Fe nhường electron để chuyển thành muối và N+5 (HNO3) nhận electron để tạo NO, vận dụng định luật bảo toàn khối lượng, định luật bảo toàn electron, chúng ta có thể lập phương trình 1 ẩn đơn giản để tính ra đáp số của bài toán, như vậy phải dựa vào bản chất hóa học để tìm ra cách giải quyết ngắn gọn nhất.

Rèn luyện năng lực tư duy khái quát trong giải bài tập Hóa học

Ông Đỗ Thắng cho rằng, năng lực khái quát cao là khả năng phát hiện những nét chung bản chất nhất của nhiều vấn đề, nhiều đối tượng… để đưa vấn đề về một kiểu nhất định. Trong giải bài tập Hóa học, khả năng khái quát hóa thể hiện năng lực học sinh biết nhận dạng bài tập Hóa học, biết tìm phương pháp giải chung cho từng dạng bài tập.

Ví dụ: Hỗn hợp A gồm 1 axit no đơn chức, 2 axit không no chứa 1 liên kết đôi kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng.

Cho A tác dụng với 150 ml dung dịch NaOH 2M đến khi phản ứng xong cần trung hòa NaOH dư bằng 100 ml dung dịch HCl 1M, thu được dung dịch D. Đem cô cạn dung dịch D thu được 22,89 gam chất rắn khan.

Nếu đốt cháy hoàn toàn lượng A trên rồi cho toàn bộ sản phẩm thu được vào hết dung dịch NaOH đặc thấy khối lượng bình NaOH tăng thêm 26,72 gam. Tìm công thức cấu tạo của các axit và khối lượng của chúng có trong hỗn hợp A?

Đây là dạng bài toán xác định công thức hóa học của chất hữu cơ. Quan trọng là giáo viên làm cho học sinh nhận định được dạng bài và định hướng nên làm thế nào. Hai ví dụ này đều cho hỗn hợp 3 chất (trong đó 1 chất biết rất rõ ràng loại chất nên đặt riêng công thức của loại chất đó, 2 chất còn lại cùng loại thì đặt công thức chung theo phương pháp trung bình).

Rèn luyện khả năng độc lập suy nghĩ

Thông qua bài tập, giáo viên rèn luyện cho học sinh khả năng độc lập suy nghĩ, biết tự đặt ra vấn đề, giải quyết vấn đề, kiểm tra cách giải quyết vấn đề, không thỏa mãn với những cái có sẵn, luôn luôn tìm cách giải quyết mới ngay cả trong những ví dụ đã quen thuộc.

Ví dụ: Đốt cháy hoàn toàn 1,7 gam este X cần 2,52 gam oxy ở đktc chỉ thu được CO2 và H2O với tỉ lệ số mol tương ứng là 2:1. Đun nóng 0,01 mol X với dung dịch NaOH thấy có 0,02 mol NaOH tham gia phản ứng. X không có chức ete, không tác dụng với dung dịch NaOH, không có phản ứng tráng gương. Tìm CTCT của X biết MX < 140. Đây là dạng bài toán xác định công thức quen thuộc, học sinh có thể làm bình thường: Đặt CTTQ của X là CxHyOz; Vì X là este, tác dụng với NaOH theo tỉ lệ 1:2 X là este 2 chức hoặc este đơn chức với gốc rượu là phenol. Xét 2 trường hợp: … Tuy nhiên, trong bài toán này giáo viên có thể hướng dẫn học sinh chú ý đến điểm chốt của bài toán là dùng phản ứng đốt cháy vì bài toán có phản ứng đốt cháy với rất nhiều dữ liệu. Ông Đỗ Thắng lưu ý, trong giảng dạy bài tập Hóa học, nếu giáo viên chú ý hướng dẫn cho học sinh cách nhận định bài toán (tìm các điểm chốt) thì học sinh sẽ được rèn luyện khả năng độc lập suy nghĩ, tư duy sáng tạo. Giải các bài tập có vận dụng kiến thức thực tiễn

Biện pháp thứ 4 ông Đỗ Thắng chia sẻ là tăng cường cho học sinh giải các bài tập có vận dụng kiến thức thực tiễn, kiến thức gắn với môi trường

Ví dụ: Viên nén caxinol của Pháp có thành phần gồm caxicacbonat, axit xitric (C3H4OH(COOH)3). Khi thả vào nước thấy viên nén tan nhanh và sủi bọt khí. Giải thích hiện tượng. Nước ở đây đóng vai trò gì? Từ đó suy ra cách bảo quản thuốc viên trên.

Hướng dẫn học sinh tự ra đề, tự giải và tự kiểm định kết quả

Giải pháp cuối cùng, ông Đỗ Thắng cho rằng, giáo viên có thể phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh thông qua việc hướng dẫn học sinh tự ra đề, tự giải và tự kiểm định kết quả. Việc tự ra đề một bài tập đặt học sinh vào vị trí phải xử lý từ nhiều gốc thông tin một cách khoa học chính xác theo các tình huống khác nhau.

Ví dụ: Từ sơ đồ mối quan hệ giữa các chất hữu cơ và vô cơ, giáo viên yêu cầu học sinh tự ra đề về 1 chuỗi biến hóa (trong đó các chất đã biết công thức hóa học). Sau đó tự viết các phương trình phản ứng rồi kiểm định đúng, sai;

Tự ra đề về 1 chuỗi biến hóa ở mức độ cao hơn (trong chuỗi biễn hóa đó chỉ có một hoặc vài chất đã biết công thức hóa học);

Ở mức độ cao hơn nữa: Học sinh tự ra đề về 1 chuỗi biến hóa thể hiện bằng các chữ cái, yêu cầu xác định các chất ứng với các chữ đó trong dãy biến hóa. Viết phương trình phản ứng. Sau đó kiểm nghiệm đúng sai như thế nào.

Việc cho học sinh tự ra đề và tự giải thành công sẽ cuốn hút các em vào hoạt động học, kích thích óc sáng tạo và niềm vui hứng thú trong học tập.