Xây dựng hệ thống bài thực nghiệm phần hóa hữu cơ cho học sinh giỏi cấp quốc gia và quốc tế

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật phân tích hus xây dựng hệ thống những bài thực nghiệm phần hóa hữu cơ huấn luyện học sinh giỏi cấp quốc gia, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề xuất

• Tác giả: Lê Thị Thịnh
• Người hướng dẫn: PGS. Lê Kim Long
• Trường học: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
• Chuyên ngành: Hóa lý thuyết và Hóa lý
• Đề tài: Xây dựng hệ thống những bài thực nghiệm phần hóa hữu cơ huấn luyện học sinh giỏi cấp quốc gia, quốc tế
• Loại tài liệu: Luận văn Thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2012
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: Vấn đề bồi dưỡng HSG ở trường THPT
• 1.1. Vị trí, vai trò của công tác bồi dưỡng HSG ở trường THPT
• 1.2. Những phẩm chất và năng lực cần có của HSG hóa học
• 1.3. Kĩ năng cần có của giáo viên bồi dưỡng HSG
• 1.4. Công tác bồi dưỡng HSG ở các trường THPT
• 1.5. Vai trò, tác dụng của thực nghiệm trong dạy học và nghiên cứu hóa học
• 1.6. Phần thực nghiệm hóa học hữu cơ trong chương trình phổ thông
• 1.7. Một số nội dung thực nghiệm hữu cơ được đề cập trong kì thi Olympiad Hóa học Quốc tế
• 1.8. Yêu cầu về phần thực nghiệm trong kì thi Olympiad Hóa học Quốc tế
• 2. XÂY DỰNG MỘT SỐ BÀI TẬP THỰC NGHIỆM
• 2.1. Qui trình xây dựng bài tập thực nghiệm
• 2.2. Động hóa học phản ứng
• 2.3. Sơ lược về phương pháp chuẩn độ
• 2.4. Sơ lược về phương pháp sắc kí
• 2.5. Lý thuyết về phản ứng este hóa
• 2.6. Lý thuyết về phản ứng thủy phân este
• 2.7. Lý thuyết về chất béo và các chỉ số của chất béo
• 2.8. Nội dung một số bài thực nghiệm bồi dưỡng HSG
• 2.9. Phản ứng este hóa
• 2.10. Tổng hợp và tinh chế n-butyl axetat
• 2.11. Tổng hợp axit axetyl salixylic (Aspirin)
• 2.12. Tổng hợp α-D-Glucopyrannozơ pentaaxetat
• 2.13. Thủy phân etyl axetat bằng xúc tác axit, động học phản ứng
• 2.14. Xác định một số chỉ số của chất béo
• 2.14.1. Xác định chỉ số axit của chất béo
• 2.14.2. Xác định chỉ số xà phòng hóa của chất béo
• 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Kết quả khảo sát do giáo viên tiến hành
• 3.2. Nhận xét và thảo luận kết quả
• 3.3. Đánh giá và đề xuất thang điểm đánh giá
• 3.4. Kết quả học sinh thực hiện
• 3.5. Nhận xét và thảo luận kết quả
• 3.6. Đánh giá lại và thang điểm điều chỉnh
• PHỤ LỤC
• Phụ lục 1. An toàn phòng thí nghiệm
• Phụ lục 2. Dụng cụ và sơ đồ lắp ráp bộ dụng cụ thí nghiệm của các bài thực hành
• Phụ lục 3. Phiếu báo cáo kết quả thực hành
• Phụ lục 4. Đồ thị lgC theo thời gian phản ứng thủy phân etylaxetat của học sinh
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về hệ thống bài thực nghiệm hóa hữu cơ cho học sinh giỏi

Hệ thống bài thực nghiệm hóa hữu cơ đóng vai trò quan trọng trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi (HSG) ở cấp quốc gia và quốc tế. Những bài thực nghiệm này không chỉ giúp học sinh củng cố kiến thức lý thuyết mà còn phát triển kỹ năng thực hành, tư duy phản biện và khả năng sáng tạo. Việc xây dựng một hệ thống bài thực nghiệm phù hợp với chương trình học và các kỳ thi HSG là cần thiết để nâng cao chất lượng giáo dục hóa học.

1.1. Vai trò của thực nghiệm hóa học trong giáo dục

Thực nghiệm hóa học là phương pháp dạy học hiệu quả, giúp học sinh hiểu sâu hơn về các khái niệm hóa học. Thông qua thực nghiệm, học sinh có thể quan sát và phân tích các phản ứng hóa học, từ đó phát triển khả năng tư duy và sáng tạo. Việc áp dụng thực nghiệm vào giảng dạy hóa học hữu cơ sẽ tạo ra môi trường học tập tích cực và thú vị.

1.2. Lợi ích của việc bồi dưỡng học sinh giỏi qua thực nghiệm

Bồi dưỡng HSG thông qua thực nghiệm giúp học sinh phát triển kỹ năng thực hành, khả năng làm việc nhóm và tư duy phản biện. Những kỹ năng này không chỉ cần thiết trong học tập mà còn trong cuộc sống và công việc sau này. Hệ thống bài thực nghiệm hóa hữu cơ sẽ giúp học sinh chuẩn bị tốt hơn cho các kỳ thi HSG quốc gia và quốc tế.

II. Thách thức trong việc xây dựng hệ thống bài thực nghiệm hóa hữu cơ

Mặc dù việc xây dựng hệ thống bài thực nghiệm hóa hữu cơ mang lại nhiều lợi ích, nhưng cũng gặp phải không ít thách thức. Các giáo viên cần phải đối mặt với việc thiết kế bài thực nghiệm phù hợp với chương trình học và yêu cầu của các kỳ thi HSG. Ngoài ra, việc thiếu tài liệu và thiết bị thí nghiệm cũng là một rào cản lớn.

2.1. Thiếu tài liệu và thiết bị thí nghiệm

Nhiều trường học hiện nay vẫn chưa có đủ thiết bị thí nghiệm cần thiết để thực hiện các bài thực nghiệm hóa học. Điều này gây khó khăn cho giáo viên trong việc giảng dạy và bồi dưỡng HSG. Cần có sự đầu tư và hỗ trợ từ các cơ quan chức năng để cải thiện tình hình này.

2.2. Khó khăn trong việc thiết kế bài thực nghiệm

Việc thiết kế bài thực nghiệm hóa hữu cơ phù hợp với chương trình học và yêu cầu của các kỳ thi HSG là một thách thức lớn. Giáo viên cần phải có kiến thức sâu rộng và kinh nghiệm thực tiễn để xây dựng các bài thực nghiệm hiệu quả, giúp học sinh phát triển kỹ năng và kiến thức.

III. Phương pháp xây dựng hệ thống bài thực nghiệm hóa hữu cơ hiệu quả

Để xây dựng hệ thống bài thực nghiệm hóa hữu cơ hiệu quả, cần áp dụng các phương pháp giảng dạy hiện đại và phù hợp với nhu cầu của học sinh. Việc kết hợp lý thuyết và thực hành sẽ giúp học sinh hiểu rõ hơn về các khái niệm hóa học và phát triển kỹ năng thực hành.

3.1. Kết hợp lý thuyết và thực hành

Việc kết hợp lý thuyết và thực hành trong giảng dạy hóa học là rất quan trọng. Giáo viên cần thiết kế các bài thực nghiệm dựa trên các khái niệm lý thuyết đã học, giúp học sinh áp dụng kiến thức vào thực tế. Điều này không chỉ giúp củng cố kiến thức mà còn phát triển kỹ năng thực hành cho học sinh.

3.2. Sử dụng công nghệ trong giảng dạy

Công nghệ có thể hỗ trợ giáo viên trong việc thiết kế và thực hiện các bài thực nghiệm hóa hữu cơ. Việc sử dụng phần mềm mô phỏng và các công cụ trực tuyến sẽ giúp học sinh dễ dàng tiếp cận và hiểu rõ hơn về các phản ứng hóa học.

IV. Ứng dụng thực tiễn của hệ thống bài thực nghiệm hóa hữu cơ

Hệ thống bài thực nghiệm hóa hữu cơ không chỉ giúp học sinh giỏi trong các kỳ thi mà còn có ứng dụng thực tiễn trong cuộc sống hàng ngày. Những kiến thức và kỹ năng học được từ các bài thực nghiệm sẽ giúp học sinh tự tin hơn trong việc giải quyết các vấn đề thực tiễn liên quan đến hóa học.

4.1. Tăng cường khả năng giải quyết vấn đề

Thông qua các bài thực nghiệm, học sinh sẽ phát triển khả năng giải quyết vấn đề và tư duy phản biện. Những kỹ năng này rất cần thiết trong cuộc sống và công việc sau này, giúp học sinh tự tin hơn khi đối mặt với các thách thức.

4.2. Góp phần nâng cao chất lượng giáo dục

Hệ thống bài thực nghiệm hóa hữu cơ sẽ góp phần nâng cao chất lượng giáo dục hóa học tại các trường học. Việc bồi dưỡng HSG thông qua thực nghiệm sẽ tạo ra những thế hệ học sinh có kiến thức vững vàng và kỹ năng thực hành tốt, đáp ứng nhu cầu của xã hội.

V. Kết luận và tương lai của hệ thống bài thực nghiệm hóa hữu cơ

Hệ thống bài thực nghiệm hóa hữu cơ là một phần quan trọng trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi. Cần có sự đầu tư và hỗ trợ từ các cơ quan chức năng để cải thiện tình hình hiện tại. Tương lai của hệ thống này sẽ phụ thuộc vào sự đổi mới trong phương pháp giảng dạy và sự phát triển của công nghệ.

5.1. Đầu tư cho giáo dục hóa học

Để xây dựng hệ thống bài thực nghiệm hóa hữu cơ hiệu quả, cần có sự đầu tư mạnh mẽ từ các cơ quan chức năng. Việc cung cấp đủ tài liệu và thiết bị thí nghiệm sẽ giúp giáo viên và học sinh có điều kiện tốt nhất để học tập và nghiên cứu.

5.2. Đổi mới phương pháp giảng dạy

Cần đổi mới phương pháp giảng dạy hóa học để phù hợp với nhu cầu và xu hướng hiện đại. Việc áp dụng công nghệ và các phương pháp giảng dạy tích cực sẽ giúp học sinh phát triển toàn diện hơn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Cách đây 528 năm (1484-2012), trên tấm bia tiến sỹ đầu tiên dựng tại Văn Miếu Quốc Tử Giám ghi lại lịch sử khoa thi năm 1442 có khắc ghi những dòng chữ: “.Hiền tài là nguyên khí của quốc gia, nguyên khí thịnh thì thế nƣớc mạnh mà hƣng thịnh, nguyên khí suy thì thế nƣớc yếu mà thấp hèn. Vì thế các bậc đế vƣơng thánh minh không đời nào không coi việc giáo dục nhân tài, kén chọn kẻ sĩ, vun trồng nguyên khí quốc gia làm công việc cần thiết. Câu nói ấy của vị Tiến sỹ Triều Lê Thân Nhân Trung không chỉ dừng lại trong lịch sử Việt Nam trƣớc đây, mà ngày nay, trong thời đại tri thức nó vẫn còn nguyên giá trị đối với sự phát triển đất nƣớc.

Điều này cũng đƣợc thể hiện trong nghị quyết của Đảng ta: “Hoàn thiện hệ thống cơ chế, chính sách phát hiện, đào tạo, bồi dƣỡng, sử dụng nhân tài đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa” và “.tạo bƣớc chuyển căn bản trong việc phát hiện, đào tạo, bồi dƣỡng, sử dụng nhân tài và đội ngũ cán bộ khoa học, chuyên gia giỏi; xây dựng Chiến lƣợc quốc gia về nhân tài, coi đó là giải pháp rất quan trọng trong việc thực hiện chiến lƣợc cán bộ” [35,36]. Yêu cầu đó đã đặt ra cho ngành giáo dục ngoài nhiệm vụ đào tạo toàn diện còn có chức năng phát hiện và bồi dƣỡng học sinh giỏi, học sinh năng khiếu, đào tạo đội ngũ học sinh có kiến thức, có năng lực tự học, tự nghiên cứu, đạt nhiều thành tích cao góp phần quan trọng nâng cao chất lƣợng và hiệu quả giáo dục phổ thông; đào tạo họ thành những nhà khoa học, những chuyên gia giỏi cho từng lĩnh vực, tạo nguồn nhân lực chất lƣợng cao cho đất nƣớc. Hóa học là ngành khoa học cơ bản, có vai trò trung tâm và gắn liền với sự phát triển của các ngành khoa học và các lĩnh vực khác của xã hội nhƣ năng lƣợng, lƣơng thực thực phẩm, y tế, may mặc,. Nhu cầu về đội ngũ cán bộ khoa học, công nghệ hóa học có trình độ cao là không thể thiếu.

Để có đƣợc đội ngũ này cần có sự phát hiện, bồi dƣỡng, đào tạo và sử dụng các nhân tài và năng khiếu hóa học từ LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Luận văn Thạc sỹ sớm. Mặt khác, hóa học là khoa học thực nghiệm. Thí nghiệm hóa học giữ vai trò đặc biệt quan trọng trong quá trình dạy học hóa học ở phổ thông. Thí nghiệm hóa học là cơ sở để học tập hóa học và rèn luyện kĩ năng thực hành; thông qua thí nghiệm hóa học giúp học sinh củng cố kiến thức, góp phần phát triển tƣ duy, khả năng sáng tạo, vận dụng kiến thức, liên hệ kiến thức với thực tiễn, kĩ năng lập kế hoạch và tác phong làm việc khoa học,.làm tăng niềm hứng thú say mê học tập bộ môn.

Tuy nhiên, ở nƣớc ta hiện nay việc sử dụng thí nghiệm hóa học trong dạy học hóa học phổ thông còn chƣa phổ biến hoặc chƣa phát huy đƣợc hết vai trò của nó, vì vậy cần có sự đổi mới để khắc phục hiện tƣợng dùng thí nghiệm hóa học chủ yếu để minh họa kiến thức chứ chƣa khai thác theo hƣớng tích cực. Đặc biệt, trong các kì thi HSG ở nƣớc ta, kể cả kì thi HSG quốc gia, cho tới nay phần thực nghiệm vẫn chƣa nhiều. Trong khi đó, kì thi HSG hóa học quốc tế (IChO – International Chemistry Olympiads) luôn gồm hai phần, phần lí thuyết (chiếm 60%) và phần thực hành (chiếm 40% tổng số điểm). Nhận thức đƣợc tính cấp thiết đó, từ năm học 2011- 2012 lãnh đạo Bộ GD & ĐT Việt Nam đã triển khai thí điểm đƣa thêm phần thực nghiệm hóa học vào kì thi HSG quốc gia nhằm phát triển và đánh giá toàn diện hơn khả năng học tập hóa học của học sinh, đồng thời bắt kịp với xu hƣớng của các đề thi quốc tế, chuẩn bị tốt cho kì thi HSG hóa học quốc tế năm 2014 (IChO 46) sẽ đƣợc tổ chức tại Việt Nam.

Là một giáo viên đang giảng dạy ở trƣờng THPT, qua thực tiễn công tác và từ những lý do trên, tôi chọn đề tài “Xây dựng hệ thống những bài thực nghiệm phần hóa hữu cơ huấn luyện học sinh giỏi cấp quốc gia, quốc tế” với mong muốn góp phần xây dựng một tƣ liệu dạy học, bồi dƣỡng HSG phần hóa học hữu cơ; đồng thời tạo một tài liệu học tập cho các em học sinh khi tham gia các kì thi HSG, góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học. LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Xây dựng hệ thống những bài thực nghiệm phần hóa hữu cơ BDHSG cấp QG- QTế 2. Đối tƣợng nghiên cứu Nội dung bài tập thực hành hóa hữu cơ trong chƣơng trình hóa phổ thông và trong kì thi Olympiad hóa học quốc tế (IChO) 3. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu xây dựng một số bài thí nghiệm thực hành hóa học hữu cơ phù hợp nhằm bồi dƣỡng và rèn luyện kĩ năng thực hành hóa học cho học sinh giỏi cấp quốc gia, quốc tế.

Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu tổng quan các vấn đề lí luận và thực tiễn về bồi dƣỡng HSG ở nƣớc ta hiện nay. - Nghiên cứu nội dung chƣơng trình, kiến thức hóa học chuyên; các đề thi HSG cấp tỉnh, cấp khu vực, cấp quốc gia và quốc tế phần hóa hữu cơ. Đi sâu nghiên cứu các bài thực hành hóa hữu cơ trong các bài chuẩn bị và các đề thi học sinh giỏi quốc tế qua các năm. - Xây dựng một số bài thực nghiệm hóa hữu cơ và hệ thống câu hỏi phù hợp với từng mức độ của các kì thi HSG quốc gia và quốc tế.

- Làm thực nghiệm, kiểm tra tính khả thi và hiệu quả của đề tài; xử lý kết quả thu đƣợc. Phƣơng pháp nghiên cứu - Tổng hợp các vấn đề lí luận có liên quan đến đề tài. - Tổng hợp và nghiên cứu các kiến thức hóa học hữu cơ, hóa học phân tích, hóa lý,.cần thiết để xây dựng một số bài thực hành. - Nghiên cứu các đề thi HSG hóa học quốc gia, đề thi Olympiad hóa học quốc tế.

- Làm thí nghiệm, thực nghiệm sƣ phạm; trao đổi kinh nghiệm với các giáo viên giảng dạy hóa học ở trƣờng chuyên. LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Luận văn Thạc sỹ - Xử lý kết quả thí nghiệm và thực nghiệm sƣ phạm dựa vào phƣơng pháp thống kê toán học. Đóng góp của đề tài - Xây dựng đƣợc một số bài tập thực nghiệm phần hóa hữu cơ góp phần bồi dƣỡng học sinh giỏi trong các kì thi học sinh giỏi cấp quốc gia, quốc tế. - Cung cấp cho giáo viên ôn học sinh giỏi và các em học sinh yêu thích môn hóa học một tài liệu tham khảo về bồi dƣỡng HSG về thực nghiệm.

LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Luận văn Thạc sỹ CHƢƠNG 1. Vấn đề bồi dƣỡng HSG ở trƣờng THPT 1. Vị trí, vai trò của công tác bồi dưỡng HSG ở trường THPT Có thể nói, hầu nhƣ tất cả các quốc gia trên thế giới đều coi trọng vấn đề đào tạo và bồi dƣỡng HSG trong chiến lƣợc phát triển giáo dục phổ thông. Nhiều nƣớc ghi riêng thành một mục dành cho HSG hoặc coi đó là một dạng của giáo dục đặc biệt.

Ở Trung Quốc, từ đời nhà Đƣờng những trẻ em có tài đặc biệt đƣợc mời đến sân Rồng để học tập và đƣợc giáo dục bằng những hình thức đặc biệt. Từ năm 1985, Trung Quốc thừa nhận phải có một chƣơng trình giáo dục đặc biệt dành cho hai loại đối tƣợng học sinh yếu kém và học sinh giỏi, trong đó cho phép các học sinh giỏi có thể học vƣợt lớp. Trong tác phẩm phƣơng Tây, Plato cũng đã nêu lên các hình thức giáo dục đặc biệt cho học sinh giỏi. Ở châu Âu trong suốt thời Phục hƣng, những ngƣời có tài năng về nghệ thuật, kiến trúc, văn học.

đều đƣợc nhà nƣớc và các tổ chức cá nhân bảo trợ, giúp đỡ. Nƣớc Mỹ mãi đến thế kỉ 19 mới chú ý tới vấn đề giáo dục học sinh giỏi và tài năng. Đầu tiên là hình thức giáo dục linh hoạt tại trƣờng St. Public Schools Louis 1868 cho phép những học sinh giỏi học chƣơng trình 6 năm trong vòng 4 năm; sau đó lần lƣợt là các trƣờng Woburn; Elizabeth; Cambridge.

Và trong suốt thế kỉ XX, học sinh giỏi đã trở thành một vấn đề của nƣớc Mỹ với hàng loạt các tổ chức và các trung tâm nghiên cứu, bồi dƣỡng học sinh giỏi ra đời. Năm 2002 có 38 bang của Hoa Kỳ có đạo luật về giáo dục học sinh giỏi (Gifted & Talented Student Education Act) trong đó 28 bang có thể đáp ứng đầy đủ cho việc giáo dục học sinh giỏi. Nƣớc Anh thành lập cả một Viện hàn lâm quốc gia dành cho học sinh giỏi và tài năng trẻ và Hiệp hội quốc gia dành cho học sinh giỏi, bên cạnh website hƣớng dẫn giáo viên dạy cho học sinh giỏi và học sinh tài năng. Từ năm 2001 chính quyền New Zealand đã phê chuẩn kế hoạch phát triển chiến lƣợc học sinh giỏi.

Cộng hòa Liên bang Đức có Hiệp hội dành cho học sinh giỏi và 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Xây dựng hệ thống những bài thực nghiệm phần hóa hữu cơ BDHSG cấp QG- QTế học sinh tài năng Đức. Giáo dục Phổ thông Hàn Quốc có một chƣơng trình đặc biệt dành cho học sinh giỏi nhằm giúp chính quyền phát hiện học sinh tài năng từ rất sớm. Năm 1994 có khoảng 57/174 cơ sở giáo dục ở Hàn Quốc tổ chức chƣơng trình đặc biệt dành cho học sinh giỏi. Một trong 15 mục tiêu ƣu tiên của Viện quốc gia nghiên cứu giáo dục và đào tạo Ấn Độ là phát hiện và bồi dƣỡng học sinh tài năng.

Mỗi nƣớc đều có một cách tiếp cận khác nhau trong việc bồi dƣỡng HSG [22, 30]. Ở Việt Nam, tỉ lệ học sinh giỏi chủ yếu tập trung ở hệ thống các trƣờng chuyên. Đầu thập kỉ 60 của thế kỉ XX, thực hiện chỉ thị của Thủ tƣớng Phạm Văn Đồng, để khuyến khích các HSG toán, trƣờng Đại học Tổng hợp Hà Nội đã phối hợp với công ty Giáo dục Hà Nội đã tổ chức một lớp bồi dƣỡng toán cho HSG toán của Hà Nội. “Lớp toán đặc biệt” đầu tiên của cả nƣớc ra đời vào tháng 9 năm 1965.