Luận văn Thạc sĩ Giáo dục học: Phát triển năng lực tư duy cho học sinh trong dạy học Hóa học lớp 10 trung học phổ thông

Chia sẻ: Lavie Lavie | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:156

Thêm vào BST

Báo xấu

472
lượt xem 95
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn Thạc sĩ Giáo dục học: Phát triển năng lực tư duy cho học sinh trong dạy học Hóa học lớp 10 trung học phổ thông đưa ra một số phương pháp nhằm phát triển năng lực tư duy cho học sinh trong dạy học Hóa học lớp 10 như phương pháp phân tích và tổng hợp, phương pháp phán đoán, phương pháp tư duy sáng tạo,... Mời các bạn tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Giáo dục học: Phát triển năng lực tư duy cho học sinh trong dạy học Hóa học lớp 10 trung học phổ thông

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP.HCM Trần Thị Thu Yên PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC LỚP 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC Thành phố Hồ Chí Minh – 2014
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP.HCM Trần Thị Thu Yên PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC LỚP 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Hóa học Mã số: 60 14 01 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. NGUYỄN THỊ KIM THÀNH Thành phố Hồ Chí Minh – 2014
LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn, tôi đã nhận được rất nhiều sự động viên, khích lệ từ những người thầy, người cô đáng kính, đồng nghiệp, từ bạn bè, từ gia đình. Và luận văn này chính là những thành quả tôi đã đạt được trong suốt thời gian cố gắng vừa qua. Trước hết, tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, các thầy cô khoa Hóa trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh, cảm ơn các thầy cô đã tận tình giúp đỡ, chỉ dạy và hướng dẫn để tôi có đủ khả năng thực hiện luận văn này. Với tất cả lòng kính trọng và biết ơn, tôi xin gửi lời cảm ơn đến PGS. TS Trịnh Văn Biều. Cảm ơn thầy vì luôn quan tâm và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Đặc biệt xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Nguyễn Thị Kim Thành, người hướng dẫn khoa học của tôi, cô đã tận tình chỉnh sửa luận văn giúp tôi và cho tôi nhiều lời khuyên bổ ích trong suốt thời gian làm luận văn. Xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô giáo tổ Hóa học và các em học sinh trường THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm – Đồng Nai, trường THPT Phan Bội Châu – Khánh Hòa, trường THPT Tân Túc và trường THPT Phạm Văn Sáng – TP Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện để tôi hoàn thành tốt thực nghiệm sư phạm. Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến tất cả những người thân trong gia đình cùng bạn bè đồng nghiệp gần xa đã giúp tôi vượt qua những khó khăn trong suốt quá trình thực hiện luận văn này. TP. Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 9 năm 2014 Trần Thị Thu Yên 3
MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cảm ơn Mục lục Danh mục các từ viết tắt Danh mục các bảng Danh mục các hình DANH MỤC CÁC BẢNG .............................................................................................. 8 DANH MỤC CÁC HÌNH ............................................................................................... 9 MỞ ĐẦU 10 CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ........................... 13 1.1. LỊCH SỬ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .................................................................... 13 1.1.1. Các nghiên cứu về phát triển năng lực ................................................... 13 1.1.2. Các nghiên cứu về phát triển tư duy, năng lực tư duy, năng lực sáng tạo ................................................................................................................ 13 1.1.3. Các nghiên cứu về phát triển tư duy, năng lực tư duy, năng lực sáng tạo thông qua hệ thống bài tập ................................................................. 13 1.2. HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC VÀ TƯ DUY CỦA HỌC SINH .......................... 15 1.2.1. Nhận thức cảm tính (cảm giác và tri giác) ............................................. 15 1.2.2. Nhận thức lí tính (tưởng tượng và tư duy) ............................................. 16 1.2.3. Tư duy, tư duy hóa học ............................................................................... 16 1.3. NĂNG LỰC, NĂNG LỰC TƯ DUY .................................................................. 20 1.3.1. Khái niệm năng lực ................................................................................... 20 1.3.2. Năng lực tư duy ......................................................................................... 23 1.3.3. Các cấp độ của tư duy .............................................................................. 26 1.3.4. Phát triển năng lực tư duy ....................................................................... 28 1.3.5. Đánh giá trình độ phát triển năng lực tư duy của HS ........................... 30 1.4. PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY ................. 31 1.4.1. Các điều kiện cần cho dạy học phát triển tư duy ........................................ 32 4
1.4.2. Kết hợp chặt chẽ giữa hoạt động củng cố kiến thức và phát triển tư duy .. 33 1.4.3. Tổ chức quá trình học tập phát triển tư duy cho học sinh .......................... 33 1.4.4. Hình thành phương pháp tự học hiệu quả cho học sinh ............................. 33 1.4.5. Tăng cường dạy học phát triển năng lực tư duy tích cực ........................... 34 1.5. THỰC TRẠNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC Ở MỘT SỐ TRƯỜNG THPT ......................... 35 1.5.1. Mục đích điều tra ...................................................................................... 35 1.5.2. Nội dung và phương pháp điều tra ......................................................... 35 1.5.3. Kết quả điều tra ........................................................................................ 36 TIỂU KẾT CHƯƠNG 1 .............................................................................................. 41 CHƯƠNG 2. PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC LỚP 10 THPT ................................................ 42 2.1. CẤU TRÚC, KẾ HOẠCH DẠY HỌC PHẦN HÓA PHI KIM LỚP 10 ............. 42 2.2. PHÁT TRIỂN MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP TƯ DUY CHO HS TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC ................................................................................................. 43 2.2.1. Phương pháp phân tích và tổng hợp ....................................................... 43 2.2.2. Phương pháp phán đoán .......................................................................... 43 2.2.3. Phương pháp tư duy sáng tạo .................................................................. 45 2.2.4. Phương pháp tư duy trừu tượng ............................................................. 47 2.2.5. Phương pháp so sánh ................................................................................ 48 2.2.6. Phương pháp khái quát hóa và cụ thể hóa ............................................. 49 2.2.7. Phương pháp loại suy ............................................................................... 49 2.3. MỘT SỐ BIỆN PHÁP PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY CHO HỌC SINH50 2.3.1. Gây hứng thú – kích thích trí tò mò bằng các câu chuyện và thí nghiệm vui hóa học .................................................................................... 51 2.3.2. Hình thành cho học sinh các phương pháp học tập hiệu quả............... 55 2.3.3. Lựa chọn và xây dựng tình huống có vấn đề để HS tư duy tích cực.... 56 2.3.4. Sử dụng bài tập hóa học để phát triển năng lực tư duy cho HS .......... 62 2.3.5. Phát triển năng lực tư duy cho HS bằng hình ảnh, mô hình thí nghiệm70 2.3.6. Sử dụng phương pháp thảo luận nhóm .................................................. 75 5
2.3.7. Thường xuyên củng cố kiến thức giúp HS nắm vững bài học .............. 79 2.3.8. Xây dựng và sử dụng hệ thống câu hỏi theo thang Bloom ................... 82 2.3.9. Thiết kế bài học linh hoạt ......................................................................... 88 2.4. MỘT SỐ GIÁO ÁN THỰC NGHIỆM HÓA HỌC LỚP 10 ................................ 91 2.4.1. Giáo án bài Clo .......................................................................................... 91 2.4.2. Giáo án bài Luyện tập nhóm Halogen .................................................... 96 2.4.3. Giáo án bài Oxi – ozon ........................................................................... 104 2.4.4. Giáo án bài Lưu huỳnh .......................................................................... 113 TIỂU KẾT CHƯƠNG 2 ............................................................................................ 122 CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ................................................... 124 3.1. MỤC ĐÍCH THỰC NGHIỆM .......................................................................... 124 3.2. ĐỐI TƯỢNG THỰC NGHIỆM ........................................................................ 124 3.3. NỘI DUNG THỰC NGHIỆM .......................................................................... 124 3.4. TIẾN HÀNH THỰC NGHIỆM ........................................................................ 124 3.4.1. Chuẩn bị .................................................................................................... 125 3.4.2. Tiến hành hoạt động dạy học trên lớp ...................................................... 125 3.4.3. Tổ chức kiểm tra ....................................................................................... 125 3.4.4. Phân tích chất lượng học tập của HS ........................................................ 125 3.5. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM ............................................................................. 127 3.5.1. Kết quả về mặt định lượng........................................................................ 127 3.5.2. Kết quả về mặt định tính ........................................................................... 134 TIỂU KẾT CHƯƠNG 3 .............................................................................................. 137 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................... 138 TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................... 141 6
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 1. TN : Thực nghiệm 2. ĐC : Đối chứng 3. Dd : Dung dịch 4. ĐHSP : Đại học Sư phạm 5. GV : Giáo viên 6. HS : Học sinh 7. PP : Phương pháp 8. DH : Dạy học 9. PTHH : Phương trình hóa học 10. PTPỨ : Phương trình phản ứng 11. PỨ : Phản ứng 12. SGK : Sách giáo khoa 13. TCHH : Tính chất hóa học 14. TCVL : Tính chất vật lí 15. THPT : Trung học phổ thông 16. SĐTD : Sơ đồ tư duy 17. TB : Trung bình 7
DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Thang tư duy Bloom ................................................................................ 19 Bảng 1.2. Bảng số liệu thực trạng điều tra ở các trường THPT ............................... 27 Bảng 1.3. Mức độ quan tâm đến việc phát triển năng lực tư duy của HS trong dạy học hóa học ......................................................................................... 28 Bảng 1.4. Loại bài được chọn để phát triển năng lực tư duy cho HS ...................... 28 Bảng 1.5. Khó khăn trong việc phát triển năng lực tư duy cho HS ......................... 28 Bảng 1.6. Các biện pháp GV đã sử dụng để rèn năng lực tư duy cho HS ............... 30 Bảng 2.1. Cấu trúc và kế hoạch dạy học phần hóa phi kim 10 ban cơ bản .............. 33 Bảng 2.2. Thuốc thử, phản ứng và hiện tượng một số gốc axit thường gặp ............ 34 Bảng 2.3. Quá trình biến đổi trạng thái vật lý và CTPT của lưu huỳnh dưới tác dụng của nhiệt độ ................................................................................. 36 Bảng 2.4. Hai dạng thù hình của lưu huỳnh ............................................................. 51 Bảng 2.5. Nhận biết một số chất bằng phương pháp hóa học .................................. 56 Bảng 3.1. Danh sách các trường, lớp và giáo viên dạy thực nghiệm ..................... 115 Bảng 3.2. Bảng điểm bài kiểm tra lần 1 ................................................................. 118 Bảng 3.3. Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm tra lần 1 .......... 119 Bảng 3.4. Tổng hợp kết quả học tập bài kiểm tra lần 1 .......................................... 119 Bảng 3.5. Tổng hợp các tham số đặc trưng của bài kiểm tra lần 1 ........................ 120 Bảng 3.6. Bảng điểm bài kiểm tra lần 2 ................................................................. 120 Bảng 3.7. Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm tra lần 2 .......... 121 Bảng 3.8. Tổng hợp kết quả học tập bài kiểm tra lần 2 .......................................... 121 Bảng 3.9. Tổng hợp các tham số đặc trưng của bài kiểm tra lần 2 ....................... 122 Bảng 3.10. Bảng điểm tổng hợp 2 bài kiểm tra ..................................................... 122 Bảng 3.11. Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích 2 bài kiểm tra .............. 123 Bảng 3.12. Tổng hợp kết quả của 2 bài kiểm tra .................................................... 124 Bảng 3.13. Tổng hợp các tham số đặc trưng của 2 bài kiểm tra ........................... 124 Bảng 3.14. Tỷ lệ các lớp HS tham gia thực nghiệm............................................... 125 Bảng 3.15. Tác dụng của các biện pháp phát triển năng lực tư duy....................... 125 8
DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Cấu trúc của năng lực hành động ............................................................. 14 Hình 1.2. Thang tư duy Bloom ................................................................................. 19 Hình 2.1. Cách pha loãng axit sunfuric .................................................................... 37 Hình 2.2. Đồng tác dụng với H2SO4 loãng và đặc ................................................... 39 Hình 2.3. PP bảo toàn khối lượng ............................................................................ 58 Hình 2.4. PP bảo toàn điện tích ................................................................................ 58 Hình 2.5. PP trung bình ............................................................................................ 59 Hình 2.6. PP tăng giảm khối lượng .......................................................................... 59 Hình 2.7. PP đường chéo .......................................................................................... 60 Hình 2.8. PP đồ thị ................................................................................................... 61 Hình 2.9. Đồ thị biểu diễn lượng kết tủa khi cho XO2 vào dung dịch M(OH)2 ....... 61 Hình 2.10. Mô hình thí nghiệm 1 ............................................................................. 62 Hình 2.11. Mô hình thí nghiệm 2 ............................................................................. 62 Hình 2.12. Mô hình thí nghiệm 3 ............................................................................. 63 Hình 2.13. Mô hình thí nghiệm 4 ............................................................................. 64 Hình 2.14. Mô hình thí nghiệm 5 ............................................................................. 64 Hình 2.15. Mô hình thí nghiệm 6 ............................................................................. 65 Hình 2.16. Mô hình thí nghiệm 7 ............................................................................. 66 Hình 2.17. Mô hình thí nghiệm 8 ............................................................................. 66 Hình 2.18. Mô hình thí nghiệm bài luyện tập halogen ............................................ 82 Hình 3.1. Đồ thị đường lũy tích bài kiểm tra lần 1................................................. 119 Hình 3.2. Biểu đồ kết quả học tập bài kiểm tra lần 1 ............................................ 120 Hình 3.3. Đồ thị đường lũy tích bài kiểm tra lần 2................................................. 121 Hình 3.4. Biểu đồ kết quả học tập bài kiểm tra lần 2 ............................................. 122 Hình 3.5. Đồ thị đường lũy tích 2 bài kiểm tra ..................................................... 123 Hình 3.6. Biểu đồ tổng hợp kết quả học tập 2 bài kiểm tra ..................................... 12 9
MỞ ĐẦU 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Thời đại công nghệ thông tin bùng nổ, khoa học không ngừng chạy đua như vũ bão, giáo dục cũng như mọi môn khoa học khác không thể nằm ngoài quy luật đó. Giáo dục cũng phải theo đà chung không ngừng tiến lên sao cho bắt nhịp được với sự tiến bộ chung của toàn của nhân loại. Giáo dục cũng phát triển lên tầm cao mới, dạy học không chỉ đơn thuần là dạy kiến thức mà là dạy cách học, làm cho con người phát triển toàn diện về mọi mặt. Phát triển giáo dục và đào tạo là nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài, chuyển mạnh quá trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển năng lực và phẩm chất cho người học, học đi đôi với hành, lý luận gắn với thực tiễn, giáo dục nhà trường kết hợp với giáo dục gia đình và giáo dục xã hội. Với mục đích tích cực hội nhập quốc tế để phát triển giáo dục và đào tạo, giáo dục Việt Nam ưu tiên đáp ứng càng cao yêu cầu đặt ra của thời đại là đào tạo ra những người lao động tự chủ, năng động, sáng tạo, có năng lực giải quyết các vấn đề, có đạo đức, có nhân cách, biết giữ gìn bản sắc truyền thống dân tộc qua đó góp phần xây dựng đất nước giàu mạnh, xã hội công bằng văn minh. Theo định hướng đổi mới, Nghị quyết số 29 Ban chấp hành Trung ương khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, ban hành nhằm đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế thị trường, định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế, hoàn thành việc xây dựng chương trình giáo dục phổ thông mới giai đoạn sau năm 2015. Đồng thời Nghị quyết cũng đưa ra định hướng đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, hướng đến mục tiêu cụ thể nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện, phát triển năng lực và kỹ năng thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tiễn, phát triển khả năng sáng tạo, tự học, khuyến khích học tập suốt đời. Thông qua việc học tập bộ môn Hóa học nói riêng, học sinh cũng có thể phát triển và hình thành một số năng lực như: Năng lực sáng tạo, năng lực tính toán, năng lực hợp tác, năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề, năng lực xử lý các vấn đề hàng ngày liên quan đến Hóa học. 10
Trước tình hình đó, với suy nghĩ và mong muốn được đóng góp và làm tốt hơn nữa nhiệm vụ của mình trong giai đoạn hiện nay của đất nước, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài: “PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC LỚP 10 THPT”. 2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Nghiên cứu và đề xuất một số hình thức và biện pháp nhằm phát triển năng lực tư duy cho học sinh thông qua việc dạy học hoá học lớp 10 THPT. 3. NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI - Nghiên cứu lí luận về đổi mới phương pháp dạy học hoá học, về những biểu hiện của năng lực tư duy, những hình thức phát triển năng lực tư duy cho học sinh. - Điều tra thực tiễn dạy và học môn hoá học 10 THPT, việc phát triển năng lực tư duy cho học sinh. - Đề xuất một số hình thức và biện pháp nhằm tăng cường năng lực tư duy cho học sinh. - Kiểm tra tính giá trị và tính khả thi của các biện pháp đã đề xuất. 4. KHÁCH THỂ VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU - Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học hoá học ở trường THPT. - Đối tượng nghiên cứu: Quá trình phát triển năng lực tư duy cho học sinh trong dạy học hoá học lớp 10 THPT. 5. PHẠM VI NGHIÊN CỨU - Giới hạn nội dung: kiến thức của chương Halogen và chương Oxi – Lưu huỳnh lớp 10 THPT . - Giới hạn về địa bàn nghiên cứu: một số trường THPT thuộc địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh, Khánh Hòa và Đồng Nai. - Giới hạn về thời gian: năm học 2013 – 2014. 6. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC Nếu có những hình thức và biện pháp phù hợp với điều kiện thực tế, giáo viên thì có thể phát triển năng lực tư duy cho học sinh thông qua việc dạy và học hoá học. 7. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 7.1. Phương pháp nghiên cứu lý luận 11
- Đọc và nghiên cứu các tài liệu liên quan đến đề tài. - Phương pháp phân tích, tổng hợp. - Phương pháp phân loại, hệ thống hoá. 7.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn - Sử dụng phương pháp điều tra để điều tra thực tiễn dạy và học hoá học 10 ở trường trung học phổ thông. - Phương pháp chuyên gia. - Sử dụng phương pháp thực nghiệm sư phạm để tiến hành lên lớp theo hai loại giáo án để so sánh, rút ra kết luận. 7.3. Các phương pháp thống kê toán học Dùng thống kê toán học để xử lý các số liệu thực nghiệm sư phạm từ đó rút ra kết luận. 8. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU - Tổng quan về cơ sở lý luận về những biểu hiện của năng lực tư duy ở học sinh THPT trong dạy và học hoá học. - Góp phần nghiên cứu lý luận về năng lực, những dạng và những biểu hiện của năng lực tư duy, thực trạng phát triển năng lực tư duy của học sinh THPT trong dạy học hoá học hiện nay. - Đề xuất một số hình thức và biện pháp nhằm phát triển năng lực tư duy cho học sinh khi dạy hoá học lớp 10 THPT. - Rút ra một số bài học kinh nghiệm khi phát triển năng lực tư duy. 12
CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. LỊCH SỬ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Hiện nay, theo quan điểm đổi mới trong dạy học, nâng cao chất lượng giáo dục, phát triển năng lực và kỹ năng thực hành, đã có nhiều công trình nghiên cứu theo hướng hình thành các biện pháp và hình thức nhằm phát triển năng lực tư duy cho HS trong dạy học hóa học. Chúng tôi xin nêu một vài nghiên cứu gần đây có liên quan đến việc phát triển năng lực tư duy như sau: 1.1.1. Các nghiên cứu về phát triển năng lực - PGS.TS. Đặng Thị Oanh (2013), Xác định năng lực chuyên biệt môn Hóa học, ĐHSP Hà Nội. - PGS.TS. Đặng Thị Oanh (2013), Mục tiêu và chuẩn chương trình giáo dục phổ thông môn Hóa học sau năm 2015, ĐHSP Hà Nội. PGS.TS. Mai Văn Hưng (2013), Bàn về năng lực chung và chuẩn đầu ra về năng lực của học sinh THPT trong chương trình giáo dục phổ thông sau năm 2015, ĐHQG Hà Nội. 1.1.2. Các nghiên cứu về phát triển tư duy, năng lực tư duy, năng lực sáng tạo - Lê Văn Dũng (2001), Phát triển năng lực nhận thức và tư duy cho học sinh THPT thông qua BTHH, luận án Tiến sĩ, ĐHSP Hà Nội. Một số luận văn Thạc sĩ của ĐHSP Hà Nội - Lê Thị Hương (2002), Phát triển năng lực nhận thức và tư duy cho học sinh qua giảng dạy phần hoá kim loại trường THPT. - Nguyễn Huy Hòa (2007), Rèn luyện năng lực độc lập sáng tạo cho học sinh THPT thuộc tỉnh Sơn La. - Vương Cẩm Hường (2006), Rèn luyện năng lực chủ động sáng tạo cho học sinh trong quá trình dạy học ở trường THCS. Một số luận văn Thạc sĩ của ĐHSP TP.HCM - Trần Thị Thanh Tâm (2008), Rèn luyện năng lực sáng tạo cho học sinh trong dạy học hóa học chương Oxi - lưu huỳnh (Lớp 10 - Chương trình nâng cao). 1.1.3. Các nghiên cứu về phát triển tư duy, năng lực tư duy, năng lực sáng tạo thông qua hệ thống bài tập 13
Một số luận văn Thạc sĩ của ĐHSP Hà Nội - Lê Thị Thanh Bình (2005), Phát triển năng lực tư duy tích cực, độc lập, sáng tạo của học sinh Trung học phổ thông thông qua bài tập Hoá học vô cơ. - Nguyễn Thị Như Quỳnh (2006), Phát triển năng lực nhận thức và tư duy của học sinh thông qua hệ thống câu hỏi và bài tập hoá học (Phần phi kim - Hoá học lớp 10 - Ban nâng cao. - Nguyễn Thị Thanh Thủy (2006), Phát triển năng lực nhận thức và tư duy cho học sinh trung học phổ thông thông qua bài tập hóa học vô cơ. - Vũ Hồng Nhung (2006), Phát triển năng lực nhận thức và tư duy của HS thông qua hệ thống câu hỏi và BTHH (phần phi kim – Hóa học 10 – Ban cơ bản). - Trần Nhật Nam (2007), Xây dựng và lựa chọn hệ thống bài tập về hợp chất hữu cơ có nhóm chức lớp 11 THPT ban nâng cao nhằm phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh. - Nguyễn Thị Mai (2008), Lựa chọn, xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập hóa học lớp 12 nhằm rèn luyện năng lực chủ động, sáng tạo cho học sinh THPT (phần kim loại, ban cơ bản). Một số luận văn Thạc sĩ của ĐHSP TP.HCM - Nguyễn Cao Biên (2008), Rèn luyện năng lực độc lập sáng tạo cho học sinh lớp 10 – Trung học phổ thông qua hệ thống bài tập hóa học. - Trần Thị Trà Hương (2009), Xây dựng hệ thống bài tập hóa vô cơ lớp 10 THPT nhằm củng cố kiến thức và phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh. - Nguyễn Chí Linh (2009), Sử dụng bài tập để phát triển tư duy, rèn trí thông minh cho HS trong dạy học Hóa học ở trường THPT. - Lại Tố Trân (2009), Xây dựng hệ thống bài tập phát triển tư duy cho học sinh phần hóa hữu cơ lớp 11 chương trình nâng cao. - Nguyễn Thị Thu Hiền (2011), Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập theo các mức độ tư duy trong dạy học chương “Anđehit – Xeton – Axit cacboxylic” lớp 11 THPT. - Trần Vũ Xuân Uyên (2011), Lựa chọn và xây dựng bài tập hóa học lớp 11 (phần hữu cơ, ban nâng cao) nhằm rèn luyện năng lực sáng tạo cho HS THPT. 14
Nhận xét: Các luận văn nghiên cứu về phát triển năng lực tư duy sáng tạo khá nhiều, tuy nhiên các luận văn này chủ yếu nghiên cứu về bài tập, các phương pháp khác rất ít. Mặt khác trong những luận văn phát triển năng lực tư duy, các tác giả nghiêng về nghiên cứu chủ yếu về bài tập, hệ thống lớn các bài tập, cách giải bài tập... nhưng vẫn chưa đưa ra được cách sử dụng các bài tập này trong quá trình dạy học, mức độ phát triển tư duy của bài tập dựa trên nhận thức của HS, hoặc nếu có nhưng khá là hạn chế. Nghiên cứu gần với đề tài này có luận văn “Xây dựng hệ thống bài tập hóa vô cơ lớp 10 THPT nhằm củng cố kiến thức và phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh” (2009), Trần Thị Trà Hương. Điểm nổi bật của đề tài là đã xây dựng được một số biện pháp phát triển tư duy: - Đề xuất 6 nguyên tắc xây dựng hệ thống bài tập phần hóa vô cơ lớp 10. - Xây dựng quy trình thiết kế hệ thống bài tập của đề tài bao gồm 7 buớc. - Xây dựng được hệ thống bài tập phần hóa vô cơ lớp 10 chương trình nâng cao. - Đề xuất các hướng sử dụng bài tập đã xây dựng nhằm củng cố kiến thức và phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh. Tuy nhiên điểm hạn chế của đề tài này cũng lại đi vào bài tập là chủ yếu và cách giải bài tập, các biện pháp còn lại vẫn nhỏ lẻ và khá rời rạc, gây khó khăn cho việc áp dụng cụ thể trong quá trình dạy học và cho từng đối tượng trình độ HS. 1.2. HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC VÀ TƯ DUY CỦA HỌC SINH Nhận thức là một trong ba mặt của đời sống tâm lí con người (nhận thức, tình cảm, lí trí). Hoạt động nhận thức thường được chia làm 2 giai đoạn: - Nhận thức cảm tính (cảm giác và tri giác). - Nhận thức lí tính (tư duy và tưởng tượng). 1.2.1. Nhận thức cảm tính (cảm giác và tri giác) Nhận thức cảm tính là một quá trình tâm lí, là sự phản ánh những thuộc tính cụ thể, trực quan bề ngoài của sự vật, hiện tượng đang tồn tại trong thời gian và không gian nhất định. Nhận thức cảm tính chưa phản ánh được các thuộc tính bản chất của sự vật, hiện tượng. 15
Cảm giác là quá trình nhận thức, là hình thức khởi đầu trong sự phát triển của hoạt động nhận thức, phản ánh những thuộc tính riêng lẻ của sự vật, hiện tượng khi chúng trực tiếp tác động vào các giác quan. Tri giác là quá trình nhận thức phản ánh trọn vẹn các thuộc tính của sự vật, hiện tượng khi chúng trực tiếp tác động vào các giác quan. 1.2.2. Nhận thức lí tính (tưởng tượng và tư duy) Tưởng tượng là quá trình nhận thức phản ánh những điều chưa từng có trong kinh nghiệm của cá nhân bằng cách xây dựng những hình ảnh mới trên cơ sở những biểu tượng đã có. Tư duy là quá trình nhận thức phản ánh những thuộc tính bản chất, những mối liên hệ bên trong có tính quy luật của sự vật, hiện tượng trong hiện thực khách quan mà trước đó ta chưa biết. Như vậy ta thấy tư duy là quá trình tìm kiếm và phát hiện cái mới về chất một cách độc lập. Nét nổi bật của tư duy là tính “có vấn đề”, tức là trong hoàn cảnh có vấn đề tư duy được nảy sinh. Tư duy là nhận thức ở mức độ lí tính nhưng có liên quan chặt chẽ đến nhận thức cảm tính. Vậy quá trình tư duy là khâu cơ bản của quá trình nhận thức. 1.2.3. Tư duy, tư duy hóa học 1.2.3.1. Khái niệm tư duy Thông thường tư duy được hiểu là suy nghĩ. Đó là quá trình sắp xếp, nhào nặn những điều đã có trong đầu, để tìm ra một cái gì mới mẻ, nhằm trả lời được các vấn đề, các câu hỏi đặt ra [62]. Dưới góc độ tâm lí học, tư duy là quá trình nhận thức phản ánh những thuộc tính bản chất, những mối liên hệ và quan hệ bên trong hiện thực khách quan mà trước đó chủ thể nhận thức chưa biết, chỉ nảy sinh trước các tình huống có vấn đề [30]. Tư duy là tài nguyên vốn có tột cùng của con người, bởi vì trong cuộc sống, lao động và học tập… biết tư duy sẽ tăng thêm hiệu quả công việc, khẳng định thêm sự “tồn tại” của chính con người. Tuy nhiên, nguồn tài nguyên này không có sẵn mà được hình thành trong cuộc sống mỗi người qua sự tích cực tương tác giữa họ với các thành tựu của nền văn minh nhân loại. Vì vậy, giáo dục nói chung và tư duy nói riêng là một 16
trong những nhiệm vụ hàng đầu của các hệ thống giáo dục, trong đó giáo dục phổ thông càng có vai trò quan trọng hơn hết. 1.2.3.2. Những hình thức cơ bản của tư duy a. Khái niệm Là sự phản ánh những dấu hiệu bản chất khá biệt (riêng biệt) của sự vật, hiện tượng và được diễn đạt bằng ngôn ngữ dưới dạng một từ hay một cụm từ. Khái niệm được xây dựng trên cơ sở của những thao tác tư duy, nó là điểm tựa cho tư duy phân tích và là cơ sở để đào sâu kiến thức tiến tới xây dựng khái niệm mới. b. Phán đoán: là sự tìm hiểu tri thức về mối quan hệ và sự phối hợp giữa các khái niệm, thực hiện theo một nguyên tắc, quy luật bên trong. c. Suy lý: là hình thức suy nghĩ liên hệ các phán đoán với nhau để tạo một phán đoán mới. Có ba loại: quy nạp, diễn dịch và loại suy.  Qui nạp: dựa vào sự nghiên cứu nhiều hiện tượng đơn lẻ đi tới kết luận tổng quát về những tính chất, những mối quan hệ bản chất nhất. Phép quy nạp giúp cho kiến thức được nâng cao và mở rộng.  Diễn dịch (suy diễn): đi từ nguyên lí, định luật, qui tắc, khái niệm chung đúng đắn tới một trường hợp (sự vật, hiện tượng) riêng lẻ đơn nhất. Phép suy diễn làm phát triển tư duy logic và phát huy sự tư duy sáng tạo của HS. Trong quá trình tư duy, quy nạp và suy diễn có liên hệ mật thiết với nhau. Cần phối hợp đúng lúc, đúng chỗ cả hai phương pháp, không nên quy nạp một chiều hoặc suy diễn đơn điệu [17]. Khi sử dụng phép suy diễn trong dạy học cần tiến hành theo các bước sau đây: - Nêu nguyên tắc, định lý, định luật hay khái niệm. - Nêu ví dụ đi từ định luật, nguyên tắc, quy tắc hay khái niệm chung đến những trường hợp cụ thể, riêng rẽ. - Cho thêm bài tập vận dụng để HS thực hành phép suy diễn. - HS biết được cách suy diễn đến các công trình khoa học của các nhà bác học.  Loại suy (suy lý tương tự): đi từ cái riêng biệt này đến cái riêng biệt khác để tìm ra những đặc tính chung, những mối liên hệ có tính quy luật của các chất, các hiện tượng. Bản chất của phép loại suy là dựa vào một số dấu hiệu giống (tương tự) nhau 17
của hai sự vật, hiện tượng nào đó để đi tới kết luận về sự giống nhau của chúng ở những dấu hiệu khác nữa. Kết luận đi tới được bằng phép loại suy chỉ gần đúng, có tính chất giả thiết, phải kiểm tra lại bằng thực tiễn. Phép loại suy có tác dụng tích cực trong nghiên cứu và dạy học hóa học. HS không thể nghiên cứu mọi chất mà chỉ xét kĩ một số chất tiêu biểu, còn các chất khác tương tự dễ dàng biết được bằng phép loại suy, tiết kiệm thời gian [17]. 1.2.3.3. Những phẩm chất của tư duy - Tính định hướng: thể hiện ở ý thức nhanh chóng và chính xác đối tượng cần lĩnh hội, mục đích phải đạt và con đường tối ưu để đạt mục đích đó. - Bề rộng: thể hiện ở khả năng vận dụng nghiên cứu các đối tượng khác. - Độ sâu: thể hiện ở khả năng nắm vững ngày càng sâu sắc bản chất của sự vật, hiện tượng. - Tính linh hoạt: thể hiện ở sự nhạy bén trong việc vận dụng những tri thức và cách thức hành động vào các tình huống khác nhau một cách sáng tạo. - Tính mềm dẻo: thể hiện ở hoạt động tư duy được tiến hành theo các hướng xuôi và ngược chiều. - Tính độc lập: thể hiện ở chỗ tự mình phát hiện được vấn đề, đề xuất cách giải quyết và tự giải quyết vấn đề. - Tính khái quát: thể hiện ở chỗ khi giải quyết mỗi loại nhiệm vụ sẽ đưa ra mô hình khái quát. Từ mô hình khái quát này có thể vận dụng để giải quyết các vấn đề cùng loại [17]. 1.2.3.4. Các phương pháp tư duy Gồm: phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, trừu tượng hóa, cụ thể hóa [17]. Phân tích là phân chia một vật, một hiện tượng ra các yếu tố bộ phận để nghiên cứu chúng một cách đầy đủ, trọn vẹn hơn theo một hướng nhất định. Theo Từ điển Tiếng Việt: Phân tích là phân chia thật sự hay bằng tưởng tượng một đối tượng nhận thức ra thành các yếu tố; trái với tổng hợp [65]. Tổng hợp là kết hợp các bộ phận, yếu tố đã được phân tích để nhận thức cái toàn bộ của sự vật, hiện tượng. 18
Theo Từ điển Tiếng Việt: Tổng hợp là tổ hợp bằng tưởng tượng hay thật sự các yếu tố riêng rẽ nào đó làm thành một chỉnh thể; trái với phân tích [65]. Tổng hợp tiến hành trên cơ sở phân tích. Đặc trưng của tổng hợp là thông qua phương thức liên hệ giữa các bộ phận, yếu tố, phương diện, nhân tố và tầng thứ của đối tượng nghiên cứu mà hình thành nên một nhận thức mới có tính chỉnh thể. Vì thế, không thể hiểu đơn giản tổng hợp là tập hợp một cách đơn giản các bộ phận của đối tượng nghiên cứu, mà là kết hợp một cách hữu cơ giữa chúng. Phân tích và tổng hợp có quan hệ mật thiết với nhau và là những yếu tố cơ bản của hoạt động tư duy. Phân tích sâu sắc, phong phú thì tổng hợp được chính xác, trọn vẹn, ngược lại tổng hợp sơ bộ tạo tiền đề quan trọng cho sự phân tích. So sánh là xác định những điểm giống và khác nhau giữa các sự vật, hiện tượng và giữa những khái niệm phản ánh chúng. So sánh luôn phải kèm theo phân tích và tổng hợp. So sánh không những phân biệt và chính xác hóa khái niệm mà còn giúp hệ thống hóa chúng lại. Có hai cách so sánh: so sánh liên tiếp (tuần tự) hoặc so sánh đối chiếu. Cụ thể hóa là hoạt động tư duy tái sản sinh ra sự vật, hiện tượng với các thuộc tính bản chất của nó. Trừu tượng hóa là sự phản ánh bản chất, cô lập sự vật, hiện tượng khỏi các mối liên hệ, chỉ giữ lại các dấu hiệu, các thuộc tính cơ bản và tước bỏ những thuộc tính không cơ bản. Để có năng lực tư duy, học sinh phải được rèn luyện năng lực tư duy trừu tượng, biểu hiện ở sự đi sâu suy nghĩ, ở trí tưởng tượng, ở việc nắm vững bản chất và quy luật của các vấn đề, vận dụng một cách sáng tạo vào giải quyết vấn đề trong thực tiễn. Khái quát hóa là tìm ra những cái chung và bản chất trong số những dấu hiệu, tính chất và những mối liên hệ giữa chúng của một loại đối tượng, từ đó hình thành nên một khái niệm. Khái quát hóa là bước cần thiết của trừu tượng hóa. GV cần tập cho HS phát triển tư duy khái quát hóa bằng cách lập dàn ý, xây dựng kết luận và viết tóm tắt nội dung các bài, các chương của sách giáo khoa. 19
Nếu không có khái quát hóa thì không có khoa học, học sinh không được bồi dưỡng và rèn luyện khái quát hóa thì không biết cách học. Trừu tượng hóa, khái quát hóa được coi là năng lực tinh thần cơ bản nhất của tư duy con người. 1.2.3.5. Tư duy hóa học Tư duy hóa học có đặc trưng là phương pháp nhận thức hóa học nghiên cứu các chất và các quy luật chi phối quá trình biến đổi các chất. Khi tương tác với nhau, xảy ra sự biến đổi nội tại của mỗi chất để tạo thành các chất mới. Sự biến đổi này tuân theo những nguyên lý, quy luật, những mối quan hệ định tính và định lượng của hóa học. Việc sử dụng các thao tác tư duy, sự suy luận đều phải tuân theo quy luật này. Cơ sở của tư duy hóa học là sự liên hệ quá trình phản ứng với sự tương tác giữa các tiểu phân của thế giới vi mô (phân tử, nguyên tử, ion, electron...), mối liên hệ giữa đặc điểm cấu tạo với tính chất của các chất, các quy luật biến đổi giữa các loại chất và mối quan hệ giữa chúng. Đặc điểm của quá trình tư duy hóa học là sự phối hợp chặt chẽ, thống nhất giữa sự biến đổi bên trong (quá trình phản ứng hóa học) với các biểu hiện bên ngoài (dấu hiệu nhận biết, điều kiện xảy ra phản ứng), giữa cái cụ thể: sự tương tác giữa các chất với cái trừu tượng như quá trình góp chung electron, trao đổi ion trong phản ứng hóa học. Nghĩa là những hiện tượng cụ thể quan sát được liên hệ với những hiện tượng không nhìn thấy được mà chỉ nhận thức được bằng sự suy luận logic và được biểu diễn bằng ngôn ngữ hóa học - đó là các kí hiệu, công thức hóa học biểu diễn mối quan hệ bản chất các hiện tượng nghiên cứu. 1.3. NĂNG LỰC, NĂNG LỰC TƯ DUY 1.3.1. Khái niệm năng lực Năng lực (Capacity): Còn gọi là khả năng thực hiện như khả năng giải nhanh các bài tập… là một sự kết hợp linh hoạt và độc đáo của nhiều đặc điểm tâm lý của một người, tạo thành những điều kiện chủ quan thuận lợi giúp cho người đó tiếp thu dễ dàng, tập dượt nhanh chóng và hoạt động đạt hiệu quả cao trong một lĩnh vực nào đó [47]. 20