Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Xây dựng hệ thống bài tập hóa học hữu cơ có nhiều cách giải để phát triển tư duy cho học sinh trong dạy học hóa học ở trường THPT

Chia sẻ: Cỏ Xanh | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:76

Thêm vào BST

Báo xấu

30
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích của sáng kiến là nghiên cứu tuyển chọn, xây dựng và sử dụng BTHH hữu cơ có nhiều cách giải đa dạng phong phú để rèn tư duy cho HS ở trường THPT một cách có hệ thống bằng những phương pháp mới mẻ, tiên tiến. Đưa ra một số ý kiến về phương pháp sử dụng hệ thống BTHH hữu cơ có nhiều cách giải nhằm phát triển năng lực tư duy HS ở trường THPT.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Xây dựng hệ thống bài tập hóa học hữu cơ có nhiều cách giải để phát triển tư duy cho học sinh trong dạy học hóa học ở trường THPT

S¸ng kiÕn kinh nghiÖm “XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC HỮU CƠ CÓ NHIỀU CÁCH GIẢI ĐỂ PHÁT TRIỂN TƯ DUY CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC Ở TRƯỜNG THPT” Lĩnh vực: Hóa Học N¨m häc : 2020 – 2021
së gi¸o dôc vµ ®µo t¹o nghÖ an Trêng THPT Nghi Léc 5 Trêng THPT Nghi Léc 3 S¸ng kiÕn kinh nghiÖm “XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC HỮU CƠ CÓ NHIỀU CÁCH GIẢI ĐỂ PHÁT TRIỂN TƯ DUY CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC Ở TRƯỜNG THPT” Lĩnh vực: Hóa Học T¸c gi¶ : NguyÔn ThÞ Long Ph¹m ThÞ Quúnh Tæ : Khoa häc tù nhiªn N¨m thùc hiÖn : 2020 -2021 Sè ®iÖn tho¹i : 0943.523.476 0988.815.061 N¨m häc: 2020 – 2021
MỤC LỤC Trang Phần I. ĐẶT VẤN ĐỀ................................................................................................................... 1 I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI............................................................................................................. 1 II. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU....................................................................................................... 2 III. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU.................................................................................................. 2 IV. KHÁCH THỂ VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU.................................................................... 2 V. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU................................................................................................... 2 VI. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU......................................................................................... 2 VII. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC................................................................................................. 3 VIII. ĐIỂM MỚI CỦA ĐỀ TÀI.................................................................................................... 3 IX. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI...................................................................................................... 3 Phần II – NỘI DUNG................................................................................................................... 4 Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI........................................................ 4 1.1. LÝ LUẬN VỀ DẠY HỌC.................................................................................................... 4 1.1.1. Thực trạng dạy học .................................................................................................... 4 1.1.2. Sự cần thiết phải đổi mới phương pháp dạy học ....................................................... 4 1.1.3. Định hướng đổi mới phương pháp dạy và học theo hướng tích cực ......................... 6 1.1.4. Phương hướng đổi mới PPDH hóa học...................................................................... 7 1.2. VẤN ĐỀ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY.................................................................... 8 1.2.2. Tư duy hóa học .......................................................................................................... 8 1.2.3. Hình thành và phát triển tư duy hóa học cho học sinh ............................................... 9 1.3. BÀI TẬP HÓA HỌC ........................................................................................................ 11 1.3.1. Khái niệm bài tập hóa học........................................................................................ 11 1.3.2. Vai trò, ý nghĩa của bài tập hoá học.......................................................................... 11 1.3.3. Phân loại................................................................................................................... 12 1.3.4. Các phương pháp giải bài tập hóa học .................................................................... 13 1.3.5. Quá trình giải bài tập hóa học................................................................................... 19 1.3.6. Quan hệ giữa bài tập hóa học và phát triển tư duy cho học sinh.............................. 20 1.3.7. Tình hình sử dụng bài tập hóa học nhiều cách giải nhằm rèn tư duy đa hướng cho học sinh hiện nay................................................................................................................ 21 Chương 2. MỘT SỐ HÌNH THỨC SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP NHIỀU CÁCH GIẢI NHẰM PHÁT TRIỂN TƯ DUY CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC................................... 23 2.1. Sử dụng trong các tiết ôn tập, luyện tập.......................................................................... 23 2.2. Sử dụng trong các tiết tự chọn........................................................................................ 24 2.3. Sử dụng trong việc tự học của học sinh.......................................................................... 24 2.4. Sử dụng trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi.................................................................... 24
Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM..................................................................................... 43 3.1. Mục đích, nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm..................................................................... 43 3.1.1. Mục đích................................................................................................................... 43 3.1.2. Nhiệm vụ ................................................................................................................. 43 3.2. Nội dung thực nghiệm sư phạm...................................................................................... 43 3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm.............................................................................. 43 3.3.1. Kế hoạch thực nghiệm sư phạm............................................................................... 43 3.3.2. Tiến hành thực nghiệm sư phạm.............................................................................. 44 3.4. Kết quả thực nghiệm sư phạm........................................................................................ 44 3.5. Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm......................................................................... 45 Phần III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.......................................................................................... 47 1. Những công việc đã làm.................................................................................................... 47 2. Một số kiến nghị................................................................................................................. 47 3. Hướng phát triển của đề tài................................................................................................ 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................................. 49
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT BTHH Bài tập hóa học ĐC Đối chứng ĐKTC Điều kiện tiêu chuẩn GV Giáo viên HS Học sinh PTHH Phương trình hóa học THPT Trung học phổ thông. TN Thực nghiệm TNSP Thực nghiệm sư phạm PPDH Phương pháp dạy học THPT Trung học phổ thông
Phần I. ĐẶT VẤN ĐỀ I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Sau nhiều năm đất nước đổi mới, mặc dù đã có những chuyển biến tích cực về mọi mặt song Giáo dục và Đào tạo nước ta vẫn đang bộc lộ nhiều hạn chế, bất cập. Một trong những hạn chế đó là chất lượng và hiệu quả giáo dục còn thấp, chưa đáp ứng được yêu cầu phát triển của đất nước, chưa tiếp cận được với trình độ giáo dục của các nước có nền giáo dục phát triển trên thế giới, còn nặng về thi cử, ít gắn liền với thực tế đời sống. Vì vậy, đổi mới và nâng cao chất lượng dạy học là một trong những mục tiêu hàng đầu của ngành giáo dục. Nghị quyết 88/2014/QH13 của Quốc hội quy định: “Đổi mới chương trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thông nhằm tạo chuyển biến căn bản, toàn diện về chất lượng và hiệu quả giáo dục phổ thông; kết hợp dạy chữ, dạy người và định hướng nghề nghiệp; góp phần chuyển nền giáo dục nặng về truyền thụ kiến thức sang nền giáo dục phát triển toàn diện cả về phẩm chất và năng lực, hài hòa đức, trí, thể, mỹ và phát huy tốt nhất tiềm năng của mỗi học sinh.” Ở trường phổ thông, đổi mới về phương pháp dạy học nghĩa là tạo mọi điều kiện để học sinh có thể tiếp thu kiến thức một cách tích cực, chủ động và biết vận dụng sáng tạo tri thức để giải quyết các vấn đề trong học tập và cuộc sống. Trong nhiều năm qua, việc nâng cao chất lượng dạy học các môn học nói chung và môn hóa học nói riêng ở trường phổ thông đã được chú trọng. Tuy nhiên, nhìn chung hiệu quả còn thấp, chưa đáp ứng được yêu cầu đổi mới trong giáo dục. Với thực tế đó, nhiệm vụ cấp thiết đặt ra cho người giáo viên là phải đổi mới phương pháp dạy học. Dạy học không chỉ đơn thuần là cung cấp kiến thức mà phải dạy cho các em cách tìm ra kiến thức, cách nghĩ. Đó là phương pháp rèn luyện tư duy cho HS. Cần chú trọng bồi dưỡng cho HS năng lực tư duy sáng tạo, giải quyết vấn đề học tập thông qua mọi nội dung, mọi hoạt động dạy học. Trong hóa học, giải bài tập hóa học (BTHH) là phương tiện cơ bản để giúp HS tái hiện kiến thức, rèn luyện tư duy một cách sâu sắc và vận dụng linh hoạt, có hiệu quả các kiến thức của mình. Ngày nay, với xu thế thi theo hình thức trắc nghiệm khách quan, GV thường chỉ nêu ra một cách giải ngắn gọn cho mỗi BTHH đôi khi làm mờ nhạt đi bản chất hóa học của bài toán đồng thời không kích thích được tư duy đa hướng và tư duy sáng tạo của HS. Việc đề xuất các bài tập có nhiều cách giải, yêu cầu HS tìm được lời giải hay, ngắn gọn, nhanh trên cơ sở các phương pháp giải toán, các quy luật chung của hóa học sẽ có tác dụng lớn trong việc phát triển tư duy cho HS. Xuất phát từ những lí do trên chúng tôi chọn đề tài: “Xây dựng hệ thống bài tập hóa học hữu cơ có nhiều cách giải để phát triển tư duy cho học sinh trong dạy học hóa học ở trường THPT” với mong muốn góp phần đổi mới phương 1
pháp dạy học nhằm nâng cao chất lượng giáo dục, rèn luyện và phát triển năng lực tư duy cho HS. II. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU Việc nghiên cứu về bài tập hóa học từ trước đến nay đã có nhiều công trình của các tác giả ngoài nước như Apkin G. L., Xereda I. P. nghiên cứu về phương pháp giải toán hóa học. Ở trong nước có PGS.TS Nguyễn Xuân Trường, PGS.TS Đào Hữu Vinh, TS Cao Cự Giác, ... và nhiều tác giả khác quan tâm đến nội dung và phương pháp giải toán hóa học. Tuy nhiên, việc nghiên cứu BTHH hữu cơ có nhiều cách giải còn khá mới mẻ, chỉ một số ít người nghiên cứu tiêu biểu là PGS. TS Nguyễn Xuân Trường. Xu hướng của lí luận dạy học hiện nay đặc biệt chú trong đến hoạt động tư duy của HS trong quá trình dạy học, đòi hỏi HS phải làm việc tích cực, tự lực. Việc giải BTHH hữu cơ bằng nhiều cách khác nhau ngoài cách giải thông thường đã biết cũng là một biện pháp hữu hiệu nhằm kích thích khả năng tìm tòi, làm việc một cách tích cực, chủ động sáng tạo của HS. III. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Thông qua BTHH hữu cơ có nhiều cách giải nhằm phát triển năng lực tư duy logic, tư duy đa hướng và tăng cường khả năng sáng tạo cho HS. IV. KHÁCH THỂ VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 1. Khách thể nghiên cứu : Quá trình dạy học hóa học ở trường phổ thông. 2. Đối tượng nghiên cứu : Hệ thống BTHH hữu cơ có nhiều cách giải. V. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU Để đạt được mục đích của đề tài chúng tôi đã xác định các nhiệm vụ chính sau đây : 1. Nghiên cứu cơ sở lí luận của đề tài. Cơ sở lí luận về nhận thức và quá trình nhận thức. Cơ sở lí luận về tư duy và quá trình tư duy. Ý nghĩa, tác dụng của BTHH hữu cơ. 2. Xây dựng hệ thống BTHH hữu cơ có nhiều cách giải. 3. Nghiên cứu và đưa ra một số ý kiến về phương pháp sử dụng BTHH hữu cơ có nhiều cách giải ở trường THPT. 4. Thực nghiệm sư phạm: Kiểm nghiệm giá trị của hệ thống BTHH hữu cơ có nhiều cách giải ở trường THPT và hiệu quả của các đề xuất về phương pháp sử dụng chúng. VI. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Sử dụng phối hợp các phương pháp sau : 2
1. Nhóm các phương pháp nghiên cứu lí thuyết Phương pháp thu thập các nguồn tài liệu lí luận. Phương pháp phân tích, tổng hợp các nguồn tài liệu đã thu thập. 2. Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn Điều tra thực trạng sử dụng bài tập trong dạy học hóa học hiện nay ở trường THPT. Trao đổi với GV có nhiều kinh nghiệm sử dụng bài tập. Phương pháp TNSP : Đánh giá hiệu quả hệ thống BTHH hữu cơ có nhiều cách giải và phương pháp sử dụng chúng trong việc rèn tư duy cho HS ở trường THPT. 3. Phương pháp thống kê toán học : Xử lí phân tích các kết quả thực nghiệm sư phạm. VII. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC Nếu có hệ thống BTHH hữu cơ có nhiều cách giải kết hợp với phương pháp dạy học phù hợp của GV và khả năng tự học, tự tìm tòi của HS sẽ góp phần nâng cao năng lực nhận thức, năng lực tư duy sáng tạo của HS. VIII. ĐIỂM MỚI CỦA ĐỀ TÀI 1. Nghiên cứu tuyển chọn, xây dựng và sử dụng BTHH hữu cơ có nhiều cách giải đa dạng phong phú để rèn tư duy cho HS ở trường THPT một cách có hệ thống bằng những phương pháp mới mẻ, tiên tiến. 2. Đưa ra một số ý kiến về phương pháp sử dụng hệ thống BTHH hữu cơ có nhiều cách giải nhằm phát triển năng lực tư duy HS ở trường THPT. IX. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI Nghiên cứu hệ thống bài tập hóa học hữu cơ có nhiều cách giải dùng trong dạy học ở trường THPT. 3
Phần II – NỘI DUNG Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. LÝ LUẬN VỀ DẠY HỌC 1.1.1. Thực trạng dạy học Thời đại ngày nay, nhiều thành tựu khoa học và công nghệ xuất hiện một cách hết sức bất ngờ và cũng được đổi mới một cách cực kì nhanh chóng. Hệ thống giáo dục theo đó cũng đặt ra những yêu cầu mới. Từ việc thi thố tài năng bằng sự thuộc lòng những hiểu biết “uyên thâm”, chuẩn mực người giỏi là “thông kim bác cổ”, hiểu biết “thiên kinh vạn quyển” đã dần thay thế bởi năng lực ra những quyết định sáng tạo trong các tình huống không ngừng biến động của hoàn cảnh. Trước đòi hỏi thực tiễn của Việt Nam trên con đường hội nhập và phát triển thì đổi mới phương pháp dạy học trong đó có dạy học phổ thông là hết sức cần thiết. Luật giáo dục, điều 28.2 có ghi “Phương pháp dạy học phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm, 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”. Nền giáo dục mới đòi hỏi không chỉ trang bị cho học sinh kiến thức mà nhân loại đã tìm ra mà còn phải bồi dưỡng cho học tính năng động, óc tư duy sáng tạo và thực hành giỏi, tức là đào tạo những con người không chỉ biết mà phải có năng lực hành động. Để thực hiện các yêu cầu đó, giáo dục nước nhà đã trải qua các cuộc cải cách với nhiều thành tựu nổi bật, nhưng vẫn còn không ít tồn tại cần khắc phục. Mục tiêu đổi mới được Nghị quyết 88/2014/QH13 của Quốc hội quy định: “Đổi mới chương trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thông nhằm tạo chuyển biến căn bản, toàn diện về chất lượng và hiệu quả giáo dục phổ thông; kết hợp dạy chữ, dạy người và định hướng nghề nghiệp; góp phần chuyển nền giáo dục nặng về truyền thụ kiến thức sang nền giáo dục phát triển toàn diện cả về phẩm chất và năng lực, hài hoà đức, trí, thể, mĩ và phát huy tốt nhất tiềm năng của mỗi học sinh.” 1.1.2. Sự cần thiết phải đổi mới phương pháp dạy học * Những đòi hỏi của xã hội Hiện nay, kiến thức không còn là tài sản chỉ của riêng trường học. Học sinh có thể tiếp nhận các thông tin từ nhiều nguồn khác nhau. Lượng thông tin đa chiều mà học sinh tiếp nhận đã làm thay đổi cách nhìn đối với vai trò của dạy học, do đó cách thức tổ chức các hoạt động giáo dục và học tập trong nhà trường không thể thực hiện như trước đây. Hệ thống giáo dục đang đứng trước áp lực rất lớn về việc cần phải đổi mới. 4
Hơn nữa, trong xã hội ngày nay, công nghệ thông tin đã trở hành một công cụ hỗ trợ không thể thiếu trong nhà trường, đem đến những phương tiện mới, cách thức mới để truyền đạt kiến thức đến người học. Công nghệ thông tin hỗ trợ một cách tích cực vào quá trình giáo dục. Internet giúp kết nối những thông tin quan trọng trên toàn thế giới. Vấn đề đặt ra với nhà trường là làm thế nào để học sinh có thể làm chủ kiến thức để có thể giải quyết được những vấn đề nảy sinh trong cuộc sống xung quanh họ? Lựa chọn nội dung kiến thức, thông tin như thế nào để đáp ứng được điều đó? Và khi đã lựa chọn được những nội dung cần dạy thì làm thể nào để tổ chức tốt những nội dung đó sao cho người học tích cực, tự lực chiếm lĩnh kiến thức ? Đây thực sự là những thách thức đối với giáo viên, họ cần phải thực hiện công việc dạy học của mình theo cách hoàn toàn mới. GV không chỉ là người đưa đến cho học sinh một lượng kiến thức xác định mà thay vào đó, GV cần dạy cho học sinh cách xây dựng, chiếm lĩnh kiến thức để đảm bảo việc tự học suốt đời. * Những đòi hỏi từ sự phát triển kinh tế xã hội Sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa trong bối cảnh hội nhập quốc tế đòi hỏi cần những người có trình độ học vấn rộng, có thể thực hiện được nhiều nhiệm vụ và chuyên môn hoá nhằm đảm bảo chất lượng công việc. Vì thế, người lao động phải thể hiện đẳng cấp chuyên nghiệp cao và sẵn sàng gánh vác trách nhiệm. Dám chịu trách nhiệm là một trong các mối quan tâm hàng đầu của các tổ chức kinh doanh. Yêu cầu đối với người lao động không chỉ đơn thuần là kiến thức mà còn là năng lực giải quyết các vấn đề. Cách giải quyết vấn đề linh hoạt để đối phó với các tình huống mới và sự dám chịu trách nhiệm đang đặt lên vai nền giáo dục nước nhà trách nhiệm đào tạo nguồn nhân lực đáp ứng sự phát triển của kinh tế xã hội. Giáo viên phải không ngừng trau dồi chuyên môn, nghiệp vụ để có thể đào tạo ra lớp trẻ năng động, sáng tạo, dám nghĩ, dám làm, biết làm việc độc lập và không ngừng học hỏi để theo kịp sự thay đổi của xã hội. Yêu cầu đối với lớp trẻ không chỉ là yêu cầu về kiến thức mà còn là yêu cầu về thái độ và kỹ năng làm việc. Trong dạy học truyền thống, những yêu cầu này chưa thực sự được quan tâm nhiều. Vấn đề đặt ra: cần rèn cho học sinh các kỹ năng, thái độ này ở đâu? Khi nào? Và làm thế nào để rèn được chúng? Như vậy, dạy học cần khuyến khích sự tiếp thu độc lập các kiến thức, cho phép người học thực hành các kỹ năng, trong đó có kĩ năng xã hội, khuyến khích tính độc lập và tự chủ của người học, tạo không gian để thực hiện các chiến lược, phương pháp dạy học khác nhau nhằm có được sự lựa chọn tốt nhất cho việc giải quyết vấn đề. Chỉ trong mô hình giáo dục, dạy học như thế, người học mới được thách thức, được rèn luyện để làm chủ kiến thức và kĩ năng, qua 5
đó họ có được năng lực học suốt đời và năng lực giải quyết linh hoạt các vấn đề thực tiễn, xã hội. * Những đòi hỏi khi tính đến đặc điểm tâm sinh lí của người học Thời điểm công nghệ số có ảnh hưởng rất lớn tới cuộc sống xã hội của trẻ em ngày nay. Internet có mặt khắp mọi nơi, điện thoại di động, MSM, SMS, email đang ngày càng có ảnh hưởng lớn tới sự truyền đạt thông tin. Trẻ ngày nay thu lượm thông tin rất nhanh và chia sẻ thông tin trong xã hội với tốc độ chóng mặt. Trẻ em có khả năng tìm kiếm thông tin theo các cách khác nhau. Việc sử dụng công nghệ mới khiến trẻ trở thành những người có khả năng giải quyết vấn đề và có khả năng xử lý nhiều thông tin cùng một lúc. Như vậy, thách thức đối với hệ thống giáo dục là làm cách nào để tận dụng được điều này ? Những nghiên cứu được thực hiện ở nhiều quốc gia trong một phần tư thế kỉ qua chứng minh rằng mỗi học sinh đều có một phương pháp học thích hợp với mình hơn những phương pháp khác, do vậy, trong dạy học giáo viên cần tổ chức các phong cách dạy khác nhau để phù hợp với các phong cách học của trẻ và với các đặc điểm của họ nhằm phát huy tối đa năng lực học của trẻ. 1.1.3. Định hướng đổi mới phương pháp dạy và học theo hướng tích cực Trong việc đổi mới phương pháp dạy và học theo hướng tích cực thì phương pháp học của học sinh là mối quan tâm hàng đầu. Các câu hỏi giáo viên cần đặt ra để thiết kế và tổ chức dạy học hiệu quả là: Học sinh nên học như thế nào thì hiệu quả ? Điều gì tạo nên động cơ thúc đẩy học sinh học tích cực ? Đâu là mối quan tâm hàng đầu của người học ? Như vậy, câu hỏi quan trọng không còn là "Học sinh nên biết gì" mà thay vào đó là "Điều gì xảy ra với học sinh” khi các em tham gia vào quá trình học tập. Giáo viên cần quan tâm đến quá trình học tập của bản thân người học, đến việc xây dựng kiến thức của chính họ. Khi lấy người học làm trung tâm, giáo viên cần xác định được thế nào là quá trình học tập lí tưởng nhất. Để đạt được quá trình học tập tối ưu, giáo viên cần điều chỉnh các hoạt động dạy học sao cho phù hợp với sở thích và nhu cầu của học sinh. Chính điều này đòi hỏi giáo viên có một quan điểm mới, một cách suy nghĩ mới về công việc, về mối quan hệ của họ với học sinh và những vấn đề liên quan. Hai yếu tố cốt lõi của định hướng đổi mới phương pháp dạy và học theo hướng tích cực là: cảm giác thoải mái và sự tham gia. Sự tham gia cho thấy học sinh tận dụng và khai thác môi trường học tập và kiến thức như thế nào. Khi quan sát học sinh, nếu thấy HS say sưa giải quyết các nhiệm vụ học tập, tập trung cao độ và huy động trí tuệ của họ thì có thể khẳng định rằng quá trình học tập tích cực đang diễn ra. 6
Để thúc đẩy sự tham gia tích cực của học sinh, trong quá trình dạy học cần lưu ý tới các biện pháp sau: Tăng cường mức độ đa dạng trong hoạt động để đảm bảo học tích cực Tạo điều kiện cho tự do sáng tạo để khuyến khích học độc lập Sự phù hợp của hoạt động dạy với mức độ phát triển của người học Kiến thức gắn liền với thực tế Không khí và các mối quan hệ trong nhóm, trong lớp thân thiện, an toàn để tạo môi trường học tập an toàn Cảm giác thoải mái gắn liền với môi trường học tập và cách thức dạy học phù hợp với những nhu cầu căn bản của học sinh. Trẻ em cần phải cảm thấy an toàn và được tôn trọng trong môi trường học tập. Bằng cách này, cảm giác thoải mái là điều kiện để đạt được mức độ tham gia cao và tham gia tích cực của học sinh. Cảm giác thoải mái và sự tham gia có thể trở thành tiêu chuẩn cơ bản đánh giá chất lượng của quá trình giáo dục. Điều đó nghĩa là giáo viên cần phải thiết kế những hoạt động học tập nhằm đảm bảo mức độ tham gia cao và tham gia tích cực của người học, tác động đến tình cảm, thái độ của học sinh và đem đến cho họ niềm vui và sự hứng thú trong học tập. Đó chính là lúc học sâu diễn ra. Những định hướng này sẽ làm thay đổi vai trò của người dạy và người học, trong đó giáo viên chủ yếu giữ vai trò là người tạo môi trường học tập thân thiện, phong phú, là người tư vấn, chỉ dẫn, động viên, kèm cặp, đưa đến những thông tin phản hồi cần thiết , định hướng quá trình lĩnh hội tri thức và cuối cùng là người thể chế hóa kiến thức. 1.1.4. Phương hướng đổi mới PPDH hóa học Những nghiên cứu lí luận và điều tra thực tiễn về thực trạng sử dụng PPDH trong giảng dạy hóa học ở các trường phổ thông cho phép đề xuất phương hướng đổi mới PPDH trong giảng dạy hóa học ở trường trung học trong những năm trước mắt là như sau : a) Học sinh phải được hoạt động nhiều hơn, học sinh phải được trở thành chủ thể hoạt động, đặc biệt là hoạt động tư duy. b) Các PPDH hóa học phải thể hiện được phương pháp nhận thức khoa học đặc trưng của bộ môn hóa học là thực nghiệm hóa học, tận dụng khai thác đặc thù môn hóa học tạo các hình thức hoạt động của học sinh một cách đa dạng phong phú. Do đó phải tăng cường sử dụng thí nghiệm, các phương tiện 7
trực quan; khi sử dụng thí nghiệm và các phương tiện trực quan phải dạy cho học sinh biết tự nghiên cứu và tự học. c) Giáo viên phải chú ý hình thành năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh và có biện pháp hình thành từng bước năng lực giải quyết vấn đề từ thấp đến cao. Đó cũng là biện pháp quan trọng để tăng mức độ hoạt đông trí lực chủ động tích cực của học sinh và phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh. 1.2. VẤN ĐỀ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY 1.2.1. Khái niệm về tư duy, tư duy đa hướng Còn theo lí thuyết thông tin thì "Tư duy là hành động trí tuệ nhằm thu thập và sử lí thông tin về thế giới quanh ta và thế giới trong ta. Chúng ta tư duy để hiểu, làm chủ tự nhiên, xã hội và chính mình". Tư duy đa hướng là tư duy phân tích, tổng hợp các thuộc tính của sự vật, hiện tượng theo nhiều hướng khác nhau nhằm tìm ra bản chất, các mối quan hệ bên trong của sự vật, hiện tượng mà trước đó ta chưa biết. Giải một bài toán hóa học bằng nhiều cách là một trong những nội dung quan trọng trong giảng dạy hóa học ở trường phổ thông, nhằm kích thích khả năng sáng tạo và tư duy của học sinh. Đồng thời cũng là một cách làm rất hay để phát triển tư duy và rèn kĩ năng hóa học cho mỗi người, giúp ta có khả năng nhìn nhận vấn đề theo nhiều hướng khác nhau, phát triển tư duy logic, sử dụng thành thạo và tận dụng tối đa các kiến thức đã học. Đối với người giáo viên, suy nghĩ về bài toán và giải quyết nó bằng nhiều cách còn là một hướng đi có hiệu quả để khái quát hóa và đặc biệt hóa, liên hệ với các bài toán cùng dạng, góp phần hỗ trợ phát triển các bài tập hay và mới cho học sinh. 1.2.2. Tư duy hóa học Hóa học bộ môn khoa học lý thuyết và thực nghiệm có lập luận, trên cơ sở những kỹ năng quan sát các hiện tượng hóa học, phân tích các yếu tố cấu thành và ảnh hưởng, thiết lập những sự phụ thuộc xác định để tìm ra những mối liên hệ giữa các mặt định tính và định lượng, quan hệ nhân quả của các hiện tượng và quá trình hóa học, xây dựng nên các nguyên lý, quy luật, định luật, rồi trở lại vận dụng để nghiên cứu những vấn đề của thực tiễn. Với tư duy toán thì 1 + 2 = 3 A + B = C + D A – C = B D Nhưng với tư duy hóa học thì A + B không phải là phép cộng thuần túy của toán học, mà là xảy ra sự biến đổi nội tại của các chất để tạo thành chất mới, theo những nguyên lý, quy luật, những mối quan hệ định tính và định lượng của hóa học. Với hoá học thì có thể là : 8
A + B C + D A + B E A + B G + H + K Cơ sở của tư duy hoá học là sự liên hệ quá trình phản ứng với sự tương tác giữa các tiểu phân của thế giới vi mô, mối liên hệ giữa đặc điểm cấu tạo chất với tính chất của chất, các qui luật biến đổi giữa các loại chất và mối liên hệ giữa chúng Đặc điểm của quá trình tư duy hóa học là sự phối hợp chặt chẽ, thống nhất giữa những hiện tượng cụ thể quan sát được với những hiện tượng cụ thể không quan sát được, ngay cả khi dùng kính hiển vi điện tử, mà chỉ dùng kí hiệu, công thức để biểu diễn mối liên hệ bản chất của các hiện tượng nghiên cứu. Vậy bồi dưỡng phương pháp và năng lực tư duy hóa học là bồi dưỡng cho học sinh biết vận dụng thành thạo các thao tác tư duy và phương pháp lôgic, dựa vào những dấu hiệu quan sát được mà phán đoán về tính chất và sự biến đổi nội tại của chất, của quá trình. Như vậy cũng giống như tư duy khoa học tự nhiên, toán học và vật lý, tư duy hóa học cũng sử dụng các thao tác tư duy vào quá trình nhận thức thực tiễn và tuân theo quy luật chung của quá trình nhận thức. Trực quan Tư duy Thực tiễn sinh động trừu tượng Quá trình tư duy hoá học được bắt đầu từ sự quan sát các hiện tượng hoá học, phân tích các yếu tố của quá trình biến đổi để tìm ra các mối liên hệ về mặt định tính, định lượng, quan hệ nhân quả của các hiện tượng và quá trình hoá học để xây dựng nên các cơ sở lí thuyết, quy luật, định luật mô tả bằng ngôn ngữ hoá học rồi trở lại nghiên cứu những vấn đề của thực tiễn. 1.2.3. Hình thành và phát triển tư duy hóa học cho học sinh Việc phát triển tư duy hoá học cho học sinh trước hết là giúp học sinh nắm vững kiến thức hoá học cơ bản, biết vận dụng kiến thức vào việc giải bài tập và thực hành. Qua đó mà kiến thức học sinh thu nhận được trở nên vững chắc và sinh động hơn. Học sinh chỉ thực sự lĩnh hội được tri thức khi tư duy của họ phát triển và nhờ sự hướng dẫn của giáo viên mà học sinh biết phân tích, tổng hợp, khái quát tài liệu có nội dung, sự kiện cụ thể và rút ra những kết luận cần thiết. Tư duy càng phát triển thì có nhiều khả năng lĩnh hội tri thức một cách nhanh nhạy, sâu sắc và khả năng vận dụng tri thức càng linh hoạt và có hiệu quả. Như vậy sự phát triển tư duy của học sinh được diễn ra trong quá trình tiếp thu và vận dụng tri thức, khi tư duy phát triển sẽ tạo ra một kỹ năng và thói 9
quen làm việc có suy nghĩ có phương pháp, chuẩn bị tiềm lực lâu dài cho học sinh hoạt động sáng tạo sau này. Do đó, trong hoạt động giáo dục cần phải tập luyện cho học sinh hoạt động tư duy sáng tạo qua các khâu của quá trình dạy học. Từ hoạt động dạy học trên lớp, thông qua hệ thống câu hỏi, bài tập mà giáo viên điều khiển hoạt động nhận thức của học sinh để giải quyết các vấn đề học tập được đưa ra. Học sinh tham gia vào hoạt động này một cách tích cực sẽ nắm được cả kiến thức và phương pháp nhận thức, đồng thời các thao tác tư duy cũng được rèn luyện. Trong học tập hoá học, hoạt động giải bài tập hoá học là một trong các hoạt động chủ yếu để phát triển tư duy. Vì vậy giáo viên cần phải tạo điều kiện để học sinh tham gia thường xuyên, tích cực vào hoạt động này. Qua đó mà năng lực trí tuệ được phát triển, học sinh sẽ có được những sản phẩm tư duy mới. Có thể đánh giá tư duy phát triển bằng các dấu hiệu sau đây: Có khả năng vận dụng các tri thức và kỹ năng vào tình huống mới. Trong quá trình học tập, học sinh có nhiệm vụ là phải giải quyết những vấn đề đòi hỏi phải liên tưởng đến những kiến thức đã học. Nếu học sinh độc lập vận dụng tri thức vào tình huống mới thì chứng tỏ đã có biểu hiện tư duy phát triển. Tái hiện nhanh chóng kiến thức, các mối quan hệ cần thiết để giải một bài toán nào đó. Thiết lập nhanh chóng các mối quan hệ bản chất giữa các sự vật và hiện tượng. Có khả năng phát hiện cái chung của các hiện tượng khác nhau, sự khác nhau giữa các hiện tượng tương tự. Có năng lực áp dụng kiến thức vào thực tế. Đây là kết quả tổng hợp của sự phát triển tư duy. Để có thể giải quyết tốt bài toán thực tế đòi hỏi học sinh phải có định hướng tốt, biết phân tích, suy đoán và vận dụng các thao thác tư duy để tìm cách áp dụng một cách thích hợp, cuối cùng là tổ chức thực hiện một cách có hiệu quả. Như vậy hoạt động giải bài tập hoá học rèn luyện cho học sinh năng lực phát hiện vấn đề mới, tìm ra hướng đi mới. Thông qua hoạt động giải bài tập hoá học mà các thao tác tư duy như: phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hoá… thường xuyên được rèn luyện. Năng lực quan sát, trí nhớ, óc tưởng tượng, năng lực độc lập suy nghĩ của học sinh không ngừng được nâng cao. Học sinh biết đánh giá, nhận xét đúng và cuối cùng tư duy được rèn luyện, phát triển thường xuyên. Để thực hiện được nhiệm vụ phát triển năng lực nhận thức, năng lực tư duy qua hoạt động giải bài tập hoá học giáo viên cần ý thức được đây chính là phương tiện hiệu nghiệm để rèn luyện, phát triển tư duy cho học sinh. Vì vậy cần chọn lọc các bài tập tiêu biểu và thông qua quá trình giải để hướng dẫn học sinh tư duy, sử dụng các thao tác tư duy trong việc vận dụng kiến thức hoá học 10
vào việc giải quyết các yêu cầu của bài toán. Hơn nữa việc giải bài tập phải được tiến hành thường xuyên, liên tục để tư duy trở nên nhạy bén. 1.3. BÀI TẬP HÓA HỌC 1.3.1. Khái niệm bài tập hóa học “Bài tập là một nhiệm vụ mà người giải cần phải thực hiện. Trong đó có dữ kiện và yêu cầu cần tìm” Bài tập và người học có mối quan hệ mật thiết tạo thành một hệ thống toàn vẹn, thống nhất, và liên hệ chặt chẽ với nhau. Một học sinh lớp 1 không thể xem bài tập lớp 12 là một “bài tập” và ngược lại, đối với học sinh lớp 12 bài toán lớp 1 không còn là “bài tập” nữa! Bài tập chỉ có thể là “bài tập” khi trở thành đối tượng hoạt động của chủ thể, khi có một người nào đó có nhu cầu chọn nó làm đối tượng, mong muốn giải nó, tức là khi có một “người giải”. Vì vậy trong quá trình dạy học giáo viên cần khéo léo lựa chọn những bài tập mà đặt ra trước mắt học sinh những nhiệm vụ mà học sinh mong muốn được hoàn thành và khi vận dụng hết các kỹ năng, năng lực học sinh có thể hoàn thành tốt. 1.3.2. Vai trò, ý nghĩa của bài tập hoá học Bài tập hoá học là một trong những phương tiện hiệu nghiệm cơ bản nhất để dạy học sinh vận dụng các kiến thức đã học vào thực tế cuộc sống, sản xuất và tập nghiên cứu khoa học, biến những kiến thức đã thu được qua bài học thành kiến thức của chính mình. Dưới đây chúng tôi chỉ xin trình bày một số tác dụng rõ rệt mà bài tập hóa học đem lại cho học sinh : Đào sâu, mở rộng kiến thức đã học một cách sinh động, phong phú chỉ có vận dụng kiến thức vào giải bài tập học sinh mới nắm vũng kiến thức một cách sâu sắc. Là phương tiện để ôn tập, củng cố, hệ thống hoá kiến thức một cách tốt nhất. Rèn luyện kỹ năng hoá học cho học sinh như kỹ năng viết và cân bằng phương trình hóa học, kỹ năng tính toán theo công thức và phương trình hoá học, kỹ năng thực hành như cân, đo, đun nóng, nung sấy, lọc, nhận biết hoá chất, ... Bài tập hoá học còn được sử dụng như một phương tiện nghiên cứu tài liệu mới (hình thành khái niệm, định luật) khi trang bị kiến thức mới, giúp học sinh tích cực, tự lực, lĩnh hội kiến thức một cách sâu sắc và bền vững. Điều này thể hiện rõ khi học sinh làm bài tập thực nghiệm định lượng. Bài tập hoá học phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh và hình thành phương pháp học tập hợp lý. Bài tập hoá học còn là phương tiện để kiểm tra kiến thức, kỹ năng của học sinh một cách chính xác. 11
Bài tập hoá học có tác dụng giáo dục đạo đức, tác phong, rèn tính kiên nhẫn, trung thực, chính xác khoa học và sáng tạo, phong cách làm việc khoa học (có tổ chức, kế hoạch...), nâng cao hứng thú học tập bộ môn. Điều này thể hiện rõ khi giải bài tập thực nghiệm. Sử dụng bài tập hóa học đúng mục đích, đúng đối tượng sẽ phát triển năng lực nhận thức, rèn trí thông minh cho học sinh. Một số bài tập có tình huống đặc biệt, ngoài cách giải thông thường còn có cách giải độc đáo nếu học sinh có tầm nhìn sắc sảo. Thông thường giáo viên nên yêu cầu học sinh giải bằng nhiều cách, có thể tìm cách giải ngắn nhất, hay nhất đó là cách rèn luyện trí thông minh cho học sinh. Khi giải bài toán bằng nhiều cách dưới góc độ khác nhau, phân tích thấu đáo thì khả năng tư duy của học sinh tăng lên gấp nhiều lần so với việc giải nhiều bài toán bằng một cách mà không phân tích sâu sắc. Bản thân một bài tập hoá học có thể chưa có hiệu quả nhất định, một bài tập hoá học hay chưa hẳn đã có tác dụng tích cực. Vấn đề quan trọng phụ thuộc chủ yếu vào người sử dụng nó. Giáo viên cần lựa chọn đúng đối tượng, khai thác triệt để mọi khía cạnh của bài toán, để học sinh tự mình tìm ra cách giải và tìm ra quy luật chung áp dụng để giải quyết những tình huống khác trong học tập cũng như trong cuộc sống lúc đó bài tập hoá học thật sự trở nên hay và có ý nghĩa. 1.3.3. Phân loại Hiện nay có nhiều cách phân loại bài tập hoá học dựa trên cơ sở khác nhau: * Dựa vào mức độ kiến thức: cơ bản, nâng cao * Dựa vào tính chất bài tập: định tính, định lượng * Dựa vào hình thái hoạt động của học sinh: lý thuyết, thực nghiệm * Dựa vào mục đích dạy học: ôn tập, luyện tập, kiểm tra * Dựa vào cách tiến hành trả lời: trắc nghiệm khách quan, tự luận * Dựa vào kỹ năng, phương pháp giải bài tập: lập công thức, hỗn hợp, tổng hợp chất, xác định cấu trúc… * Dựa vào loại kiến thức trong chương trình: dung dịch, điện hoá, động học, nhiệt hoá học, phản ứng oxi hoá khử... * Dựa vào đặc điểm bài tập: Bài tập định tính: giải thích hiện tượng, nhận biết, điều chế, tách hỗn hợp... Bài tập định lượng: có lượng dư, giải bằng trị số trung bình, giải bằng đồ thị... Giữa các cách phân loại không có ranh giới rõ rệt, sự phân loại thường để nhằm phục vụ cho những mục đích nhất định 12
1.3.4. Các phương pháp giải bài tập hóa học 1.3.4.1. Phương pháp bảo toàn số mol electron a/ Nội dung: “Trong phản ứng oxi hóa – khử, số mol electron mà chất khử cho bằng số mol electron mà chất oxi hóa nhận”. b/ Phạm vi áp dụng: Phương pháp bảo toàn eletctron cho phép giải rất nhanh nhiều bài toán trong đó có nhiều chất oxi hóa và chất khử tham gia vì theo phương pháp này không cần viết các phương trình phản ứng và dĩ nhiên không cần cân bằng các phương trình phản ứng. c/ Các bước giải: Xác định chất khử và chất oxi hóa ở giai đoạn đầu và giai đoạn cuối (bỏ qua các giai đoạn trung gian). Viết các quá trình khử và quá trình oxi hóa (có thể theo phương pháp electron hoặc ion – electron). Áp dụng định luật bảo toàn electron. d/ Chú ý: Điều quan trọng nhất là nhận định đúng trạng thái đầu và trạng thái cuối cùng của các chất oxi hóa và chất khử, không cần tới các phương trình hóa học cũng như các sản phẩm trung gian. 1.3.4.2. Phương pháp bảo toàn khối lượng a/ Nội dung: “Tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng bằng tổng khối lượng các sản phẩm” Xét phản ứng: A + B C + D Luôn có: m A mB mC mD b/ Đánh giá phương pháp bảo toàn khối lượng Phương pháp bảo toàn khối lượng cho phép giải nhanh được nhiều bài khi biết quan hệ về khối lượng của các chất trước và sau phản ứng. Đặc biệt, khi chưa rõ phản ứng xảy ra là hoàn toàn hay không hoàn toàn thì việc sử dụng phương pháp này càng đơn giản hóa bài toán. Phương pháp bảo toàn khối lượng thường được sử dụng trong các bài toán hỗn hợp nhiều chất. c/ Các bước giải: Lập sơ đồ biến đổi các chất trước và sau quá trình phản ứng. Từ giả thiết của bài toán tìm m trước và m sau (không cần biết là phản ứng hoàn toàn hay không hoàn toàn). Vận dụng phương pháp bảo toàn khối lượng để lập phương trình toán học, kết hợp với các dữ kiện khác để lập được hệ phương trình. 13
Giải hệ phương trình. d/ Chú ý: Điều quan trọng nhất khi áp dụng phương pháp này là phải xác định đúng khối lượng chất tham gia phản ứng và tạo thành (lưu ý đến các chất kết tủa, bay hơi và khối lượng dung dịch). 1.3.4.3. Phương pháp bảo toàn nguyên tố a/ Nội dung: Căn cứ vào định luật bảo toàn nguyên tố: “Trong các phản ứng hóa học thông thường, các nguyên tố luôn được bảo toàn”. Như vậy: “Tổng số mol nguyên tử của một nguyên tố X bất kì trước và sau phản ứng luôn bằng nhau”. b/ Các bước giải Viết sơ đồ (ptpư) các biến đổi Rút ra mối liên hệ về số mol của các nguyên tố cần xác định theo yêu cầu của đề bài trên cơ sở định luật bảo toàn nguyên tố. c/ Chú ý: Điểm mấu chốt của phương pháp là phải xác định được đúng các hợp phần có chứa nguyên tố X ở trước và sau phản ứng. Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố với X để rút ra mối liên hệ giữa các hợp phần. Hạn chế viết ptpư mà thay vào đó nên viết sơ đồ phản ứng biểu diễn các biến đổi cơ bản của các nguyên tố quan tâm. 1.3.4.4. Phương pháp tăng giảm khối lượng a/ Nội dung: “Dựa vào sự tăng giảm khối lượng khi chuyển từ chất này sang chất khác để xác định khối lượng một hỗn hợp hay một chất” b/ Đánh giá phương pháp tăng giảm khối lượng Phương pháp tăng giảm khối lượng cho phép giải nhanh được nhiều bài toán khi biết quan hệ về khối lượng và tỉ lệ mol của các chất trước và sau phản ứng. Đặc biệt, khi chưa biết rõ phản ứng xảy ra hoàn toàn hay không hoàn toàn thì việc sử dụng phương pháp này càng giúp đơn giản hóa bài toán. Các bài toán giải theo phương pháp tăng giảm khối lượng đều có thể giải được theo phương pháp bảo toàn khối lượng. Vì vậy có thể nói phương pháp tăng giảm khối lượng và bảo toàn khối lượng là anh em sinh đôi. Tuy nhiên tùy từng bài tập mà sử dụng phương pháp nào sẽ hiệu quả hơn. Phương pháp tăng giảm khối lượng thường được sử dụng trong các bài toán hỗn hợp nhiều chất. c/ Các bước giải: 14
Xác định mối quan hệ tỷ lệ mol giữa chất cần tìm và chất đã biết. Lập sơ đồ chuyển hóa của 2 chất này. Xem xét sự tăng hoặc giảm của M và m theo phản ứng và theo dữ kiện đề bài. Lập phương trình toán học để giải. 1.3.4.5. Phương pháp trung bình a/ Nội dung: Đối với một hỗn hợp bất kì ta luôn có thể biểu diễn chúng qua một đại lượng tương đương, thay thế cho cả hỗn hợp, là đại lượng trung bình (như khối lượng mol trung bình, số nguyên tử trung bình, số nhóm chức trung bình….), được biểu diễn qua biểu thức: n X i .ni X i 1 n ni i Trong đó: Xi là đại lượng đang xét của chất thứ i trong hỗn hợp ni là số mol của chất thứ i trong hỗn hợp Ví dụ: Công thưc khôi l ́ ́ ượng mol phân tử trung binh hôn h ̀ ̃ ợp ( ) ̀ ́ ượng trung binh cua môt mol hôn h la khôi l ̀ ̉ ̣ ̃ ợp. ̉ ́ ̀ ́ ́ ̣ ̣ ̣ không phai hăng sô ma co gia tri phu thuôc vao thanh phân vê ̀ ̀ ̀ ̀ ̀ lượng cac chât trong hôn h ́ ́ ̃ ợp: Kho�i l�� ng ho� n h�� p n1M 1+n2M 2 +n3M 3 M hh = = To�ng so� mol n1+n2 +n3 ́ ̃ ợp la chât khi thi co thê tinh theo công th Nêu hôn h ̀ ́ ́ ̀ ́ ̉ ́ ức: V1M1+V2M 2 +V3M 3 M hh = V1+V2 +V3 ̀ ̉ luôn năm trong khoang khôi ĺ ượng mol phân tử cua cac chât ̉ ́ ́ ̀ ̀ ̉ thanh phân nho nhât va l ́ ̀ ớn nhât: ́ Mmin