Tuyển chọn – xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập phát triển tư duy cho học sinh trong dạy học hóa học 9 phần vô cơ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN THỊ HUYỀN MINH TUYỂN CHỌN, XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP PHÁT TRIỂN TƯ DUY CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC 9 PHẦN VÔ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

NGUYỄN THỊ HUYỀN MINH

TUYỂN CHỌN, XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG

HỆ THỐNG BÀI TẬP PHÁT TRIỂN TƯ DUY CHO HỌC SINH

TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC 9 PHẦN VÔ CƠ

LUẬN VĂN THẠC SỸ SƯ PHẠM HÓA HỌC Chuyên ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC

(BỘ MÔN HÓA HỌC)

Mã số: 60 14 01 11

Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Nguyễn Xuân Trường

HÀ NỘI – 2014

i

MỤC LỤC

Lời cảm ơn i

Danh mục chữ viết tắt ii

Mục lục iii

Danh mục bảng…… vi

Danh mục sơ đồ vii

MỞ ĐẦU 1

Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ BÀI TẬP HÓA HỌC VÀ TƯ DUY …… 6

1.1 Bài tập hóa học 5

1.1.1 Khái niệm bài tập hóa học 5

1.1.2 Tác dụng của bài tập hóa học 5

1.1.3 Phân loại bài tập hóa học 6

1.1.4 Một số phương pháp cơ bản giải bài tập hóa học 6

1.2 Vấn đề phát triển tư duy Error! Bookmark not defined 1.2.1 Khái niệm tư duy Error! Bookmark not defined 1.2.2 Tầm quan trọng của việc phát triển tư duyError! Bookmark not defined 1.2.3 Những đặc điểm của tư duy Error! Bookmark not defined 1.2.4 Những phẩm chất của tư duy Error! Bookmark not defined 1.2.5 Các thao tác tư duy và phương pháp logicError! Bookmark not defined 1.2.6 Tư duy khoa học tự nhiên Error! Bookmark not defined 1.2.7 Tư duy hóa học Error! Bookmark not defined 1.2.8 Vấn đề phát triển tư duy hóa học Error! Bookmark not defined 1.2.9 Dấu hiệu đánh giá tư duy phát triển Error! Bookmark not defined 1.3 Quan hệ giữa bài tập hóa học với việc phát triển tư duy cho học sinhError! Bookmark not defined 1.4 Tình hình sử dụng BTHH để phát triển tư duy cho học sinh hiện nayError! Bookmark not defined Tiểu kết chương 1 17

Chương 2 HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC NHẰM PHÁT TRIỂN TƯ DUY

CHO HỌC SINH QUA DẠY HỌC PHẦN VÔ CƠ LỚP 9Error! Bookmark not defined

2.1 Giới thiệu về chương trình sách giáo khoa Hóa học lớp 9Error! Bookmark not defined.

ii

2.1.1 Quan điểm xây dựng chương trình Hóa học 9 THCSError! Bookmark not defined.

2.1.2 Cấu trúc của chương trình Hóa học 9 Error! Bookmark not defined.

2.2 Mục tiêu các bài học trong phần hóa vô cơError! Bookmark not defined.

2.2.1 Tính chất hóa học của oxit Khái quát sự phân loại oxitError! Bookmark not defined.

2.2.2 Tính chất hoá học của axít Error! Bookmark not defined.

2.2.3 Tính chất hoá học của bazơ Error! Bookmark not defined.

2.2.4 Tính chất hoá học của muối Error! Bookmark not defined.

2.2.5 Tính chất hoá học của kim loại Dãy hoạt động của kim loại.Error! Bookmark not defined.

2.3 Nguyên tắc xây dựng hệ thống bài tập để phát triển tư duyError! Bookmark not defined.

2.3.1 Đảm bảo tính khoa học, cơ bản, hiện đạiError! Bookmark not defined.

2.3.2 Đảm bảo tính logic, hệ thống Error! Bookmark not defined.

2.3.3 Đảm bảo tính đầy đủ, đa dạng, phù hợp với các đối tượng học sinhError! Bookmark not defined 2.3.4 Đảm bảo tính vừa sức Error! Bookmark not defined.

2.3.5 Bám sát nội dung dạy học, chú trọng kiến thức trọng tâmError! Bookmark not defined.

2.3.6 Gây hứng thú cho người học Error! Bookmark not defined.

2.3.7 Vận dụng được kiến thức và phát triển tư duyError! Bookmark not defined.

2.4 Quy trình xây dựng hệ thống bài tập để phát triển tư duyError! Bookmark not defined.

2.4.1 Nghiên cứu nội dung, xác định mục tiêu dạy học cần đạt đượcError! Bookmark not defined.

2.4.2.Xác định kiến thức trọng tâm của bài và của chươngError! Bookmark not defined.

2.4.3.Lập bảng ma trận hai chiều giữa nội dung kiến thức và số lượng bài tậpError! Bookmark not defined 2.4.4.Tìm kiếm tư liệu, sưu tầm các dạng bài tập cần thiếtError! Bookmark not defined.

2.4.5.Biên soạn hệ thống bài tập Error! Bookmark not defined.

2.4.6.Thử nghiệm Error! Bookmark not defined.

2.4.7.Tham khảo ý kiến đồng nghiệp, chỉnh sửa, hoàn thiệnError! Bookmark not defined.

2.5 Sử dụng bài tập để phát triển tư duy cho học sinhError! Bookmark not defined.

2.5.1.Sử dụng bài tập phát triển tư duy trong dạy học kiến thức mớiError! Bookmark not defined.

2.5.2 Sử dụng bài tập phát triển tư duy trong ôn tậpError! Bookmark not defined.

2.5.3 Sử dụng bài tập phát triển tư duy trong thực hành, ngoại khóaError! Bookmark not defined

Tiểu kết chương 2 64

iii

Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM Error! Bookmark not defined

3.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm Error! Bookmark not defined.

3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm Error! Bookmark not defined.

3.3 Đối tượng và địa bàn thực nghiệm Error! Bookmark not defined.

3.4 Tiến trình và nội dung thực nghiệm sư phạmError! Bookmark not defined 3.4.1 Chọn lớp thực nghiệm và lớp đối chứngError! Bookmark not defined.

3.4.2 Trao đổi với giáo viên dạy thực nghiệm Error! Bookmark not defined.

3.4.3 Tiến ha ̀nh thực nghiê ̣m Error! Bookmark not defined.

3.5 Phân tích, đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạmError! Bookmark not defined 3.5.1 Phân tích định tính kết quả thực nghiệmError! Bookmark not defined.

3.5.2 Phân tích định lượng kết quả thực nghiệmError! Bookmark not defined

Tiểu kết chương 80

KẾT LUẬN CHUNG VÀ KHUYẾN NGHỊ Error! Bookmark not defined

Kết luận 81

Khuyến nghị 81

TÀI LIỆU THAM KHẢO 7

PHỤ LỤC Error! Bookmark not defined

1

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Trong giai đoạn hiện nay, với sự phát triển như vũ bão của khoa học kỹ thuật đã làm cho nguồn tri thức của con người trở nên khổng lồ Bên cạnh đó thời gian học tập trong nhà trường lại là cố định, không thể kéo dài, chính vì vậy kỹ năng của con người trở thành yếu tố quyết định Điều này đòi hỏi giáo dục phải tạo ra những con người có trí tuệ, thông minh và sáng tạo Để có được điều đó nhà trường phổ thông phải trang bị đầy đủ cho học sinh hệ thống kiến thức cơ bản, hiện đại, phù hợp với xã hội Việt Nam và quan trọng hơn cả là rèn khả năng

tư duy sáng tạo Các công trình nghiên cứu thực trạng giáo dục hiện nay cho thấy chất lượng nắm vững kiến thức của học sinh chưa cao, đặc biệt là chưa chú trọng phát huy tính tích cực, năng lực tư duy, năng lực giải quyết vấn đề của học sinh

Từ thực tế đó nhiệm vụ cấp thiết đặt ra là phải đổi mới phương pháp dạy học, sử dụng các phương pháp dạy học tích cực để bồi dưỡng tư duy sáng tạo,

năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh Phải chuyển từ dạy học lấy “thầy làm trung tâm” của những năm cuối thế kỷ XX sang dạy học lấy “trò làm trung tâm”

nhằm hướng vào người học, phát huy tính tích cực của người học từ đó đào tạo ra

những người “ vừa hồng vừa chuyên” như Bác đã từng nói

Nhìn một cách khái quát, phương pháp giảng dạy hiện đại “lấy người học làm trung tâm” tức là người giáo viên phải làm tốt công tác hướng dẫn, làm cho học

sinh biết cách học sáng tạo chủ động thảo luận trên lớp, tự tìm hiểu, khám phá những tri thức mới và qua đó phát triển được tư duy cho học sinh

Trong dạy học hóa học, có thể nâng cao chất lượng dạy học và phát triển tư duy cho học sinh bằng nhiều phương pháp và biện pháp khác nhau Giải bài tập hóa học là một phương pháp dạy học có tác dụng rất lớn trong việc giáo dục, rèn luyện

và phát triển học sinh Và qua đó giáo viên cũng có thể biết được mức độ nắm vững kiến thức và kỹ năng hóa học của học sinh đến đâu để điều chỉnh cách dạy cho phù hợp

Vì vậy, cần phải nghiên cứu bài tập hóa học trên cơ sở hoạt động tư duy của học sinh, từ đó đề ra cách hướng dẫn học sinh tự lực giải bài tập, qua đó tư duy của

họ được phát triển Vì vậy chúng tôi chọn đề tài: “ Tuyển chọn, xây dựng và sử

2

dụng hệ thống bài tập phát triển tư duy cho học sinh trong dạy học Hóa học 9 phần vô cơ”

2 Mục đích nghiên cứu

Xác định những biện pháp có tính phương pháp luận và xây dựng hệ thống bài tập có nội dung có thể khai thác để phát triển tư duy cho học sinh

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

Thứ nhất: Nghiên cứu hoạt động tư duy của học sinh trong quá trình giải bài

tập hóa học, từ đó hướng dẫn học sinh xây dựng tiến trình luận giải làm cơ sở cho việc tìm kiếm lời giải một cách có hiệu quả

Thứ hai: Điều tra cơ bản tình hình sử dụng bài tập hóa học ở trường Trung

học cơ sở, nêu lên ưu điểm và nhược điểm của việc sử dụng bài tập hóa học ở trường Trung học cơ sở hiện nay

Thứ ba: Xây dựng những biện pháp có tính phương pháp luận nhằm phát

triển tư duy cho học sinh thông qua việc giải bài tập hóa học

Thứ tư: Thực nghiệm sư phạm để đánh giá hiệu quả của những biện pháp có

tính phương pháp luận và hệ thống bài tập đã xây dựng để phát triển tư duy cho học sinh thông qua quá trình tìm kiếm lời giải Đối chiếu kết quả thực nghiệm với kết quả điều tra ban đầu, rút ra kết luận về khả năng áp dụng những biện pháp và hệ thống bài tập đã đề xuất

4 Khách thể và đối tƣợng nghiên cứu

Khách thể nghiên cứu là quá trình dạy học hóa học ở trường Trung học cơ

sở

Đối tượng nghiên cứu là hoạt động tư duy của học sinh trong quá trình tìm

kiếm lời giải và hoạt động của giáo viên trong việc hướng dẫn học sinh giải bài tập

5 Lịch sử nghiên cứu

Việc nghiên cứu các vấn đề về bài tập hóa học từ trước đến nay đã có nhiều công trình của các tác giả trong và ngoài nước như Apkin G.L, Xereda I.P nghiên cứu về phương pháp giải toán, ở trong nước có GS.TS Nguyễn Ngọc Quang nghiên cứu lý luận về bài toán, PGS.TS Nguyễn Xuân Trường nghiên cứu về bài tập thực nghiệm định lượng, PGS.TS Lê Xuân Trọng, PGS.TS Đào Hữu Vinh, TS Cao Cự Giác và nhiều tác giả khác quan tâm đến nội dung và phương pháp giải toán Tuy

3

nhiên xu hướng của dạy học hiện nay là đề cao vai trò của học sinh trong quá trình học tập, đòi hỏi học sinh phải tích cực, tự lực và đặc biệt chú trọng đến phát triển tư duy Trong các nghiên cứu gần đây cũng có một số đề tài, luận văn thạc sĩ khoa học chuyên ngành hóa học nghiên cứu về vấn đề sử dụng hệ thống BTHH ở trường THPT ở các khía cạnh, mức độ khác nhau như :

1 Phạm Thị Thủy (2012), “Bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh trong dạy học phần dẫn xuất hiđrocacbon Hóa học lớp 11 nâng cao”, luận văn thạc sĩ sư phạm

hóa học, trường Đại học Giáo dục, Đại học Quốc gia Hà Nội

2 Nguyễn Thị Hoài Thanh (2012), “ Bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh thông qua hệ thống bài tập phần hóa học hữu cơ lớp 11 nâng cao” , luận văn thạc sĩ sư

phạm hóa học, trường Đại học Giáo dục, Đại học Quốc gia Hà Nội

3 Đào Thị Mai Oanh (2012), “Tuyển chọn, xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh trong dạy hóa học lớp 9 ở trường Trung học cơ sở”, luận văn thạc sĩ sư phạm hóa học, trường Đại học Giáo dục, Đại học Quốc gia

Hà Nội

4 Nguyễn Thị Vân Anh (2012), ”Phân loại và giải các bài toán hóa học lớp 8 và lớp 9 theo một phương pháp chung góp phần nâng cao hiệu quả dạy và học môn hóa trung học cơ sở”, luận văn thạc sĩ sư phạm hóa học, trường Đại học Giáo dục, Đại học Quốc gia Hà Nội

5 Mai Thu Trang (2012), “Tuyển chọn – xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập rèn trí thông minh cho học sinh trong dạy học hóa học lớp 12 nâng cao trường THPT”,

luận văn thạc sĩ sư phạm hóa học, trường Đại học Giáo dục, Đại học Quốc gia Hà Nội

Như vậy, vấn đề sử dụng bài tập hóa học đã được đề cập trong lịch sử giáo dục nhưng chủ yếu là nghiên cứu nhằm bồi dưỡng năng lực tự học hoặc phát triển

tư duy cho học sinh THPT Việc sử dụng hệ thống BTHH phần vô cơ trong hóa học lớp 9 trường THCS phát triển tư duy cho HS vẫn chưa được quan tâm đúng mức Do đó, tuyển chọn, xây dựng và sử dụng HTBT phát triển tư duy cho HS phần

vô cơ Hóa học lớp 9 là rất cần thiết

4

6 Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng được HTBT với nội dung kiến thức phong phú, sâu sắc và giáo viên biết khai thác triệt để các bài tập đó thì sẽ phát triển tư duy cho HS

7 Giới hạn và phạm vi nghiên cứu

Các nghiên cứu khảo sát được tiến hành trên phạm vi các trường trung học

cơ sở thuộc địa bàn huyện Thuận Thành, tỉnh Bắc Ninh

Số liệu sử dụng để nghiên cứu đề tài này được thu thập trong khoảng thời gian từ năm 2013 đến năm 2014, những số liệu khảo sát mới được điều tra trong năm 2014

8 Điểm mới của luận văn

- Xây dựng hệ thống bài tập có nội dung thuận lợi cho việc rèn tư duy, thông qua đó học sinh có thể vận dụng để phát triển năng lực nhận thức và giải quyết vấn

đề

- Vận dụng hệ thống bài tập để nâng cao chất lượng dạy học hóa học ở trường phổ thông

9 Phương pháp nghiên cứu

Luận văn sử dụng một số phương pháp nghiên cứu sau:

- Nhóm phương pháp nghiên cứu lý luận: Sưu tầm, đọc tài liệu, nghiên cứu

các tài liệu về việc phát triển năng lực nhận thức, rèn luyện tư duy cho học sinh và tác dụng, cách sử dụng bài tập trong dạy học hóa học

- Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Quan sát, điều tra - khảo sát

bằng phiếu hỏi, tổng kết kinh nghiệm, tham vấn chuyên gia

- Nhóm phương pháp xử lý thông tin: Định lượng, định tính, thống kê và

phân tích thống kê

10 Cấu trúc của luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị, tài liệu tham khảo và phụ lục, luận văn được trình bày theo 3 chương:

Chương 1: Cơ sở lý luận về bài tập hóa học và tư duy

Chương 2: Hệ thống bài tập nhằm phát triển tư duy cho học sinh qua dạy học phần

vô cơ lớp 9

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

5

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ BÀI TẬP HÓA HỌC VÀ TƯ DUY

1.1 Bài tập hóa học [10] [11] [14]

1.1.1 Khái niệm bài tập hóa học

Bài tập là yêu cầu của chương trình cho HS làm để vận dụng những điều đã học và cần giải quyết vấn đề bằng phương pháp khoa học Một số tài liệu lý luận dạy học “thường dùng bài toán hoá học” để chỉ những bài tập định lượng - đó là những bài tập có tính toán - khi HS cần thực hiện những phép tính nhất định

BTHH là những vấn đề học tập không lớn mà trong trường hợp tổng quát được giải quyết nhờ những suy luận logic, những phép toán và thí nghiệm hóa học trên cơ sở các khái niệm, định luật, học thuyết và phương pháp hóa học

1.1.2 Tác dụng của bài tập hóa học

Bài tập có vai trò quan trọng trong môn hóa học Thông qua việc giải bài tập, học sinh phải thực hiện những hoạt động nhất định, những hoạt động hóa học phức hợp, những hoạt động trí tuệ phổ biến trong hóa học Hoạt động của học sinh liên hệ mật thiết và thể hiện ở mục tiêu, nội dung và phương pháp dạy học:

Thứ nhất, đối với mục tiêu dạy học, bài tập hóa học nhằm:

- Hình thành, củng cố tri thức kĩ năng ở những khâu khác nhau của quá trình dạy học, kể cả những ứng dụng của Hóa học vào thực tiễn đời sống

- Phát triển năng lực trí tuệ: rèn luyện những hoạt động tư duy, hình thành những phẩm chất trí tuệ

- Bồi dưỡng thế giới quan duy vật biện chứng, hình thành những phẩm chất đạo đức của người lao động mới

Thứ hai, đối với nội dung dạy học, bài tập hóa học là một phương tiện cài đặt nội dung để hoàn chỉnh hay bổ sung cho những tri thức nào đó đã được trình bày trong phần lý thuyết

Thứ ba, đối với phương pháp dạy học, bài tập hóa học là hoạt động để người học kiến tạo những tri thức nhất định và trên cơ sở đó thực hiện các mục tiêu dạy học khác nhau Khai thác tốt những bài tập như vậy sẽ góp phần tổ chức cho học

6

sinh học tập trong hoạt động và bằng hoạt động tự giác, tích cực, chủ động và sáng tạo được thực hiện độc lập hoặc trong giao lưu

Trên đây là một số tác dụng của BTHH, nhưng cũng cần khẳng định: bản thân BTHH chưa có tác dụng gì cả; không phải một BTHH hay thì luôn có tác dụng tích cực Vấn đề chủ yếu là người sử dụng nó phải biết cách khai thác triệt để mọi khía cạnh của bài toán để học sinh tự tìm ra lời giải Lúc đó BTHH mới thực sự có ý nghĩa, không phải chỉ dạy học để giải bài toán, mà là dạy học bằng giải bài toán

1.1.3 Phân loại bài tập hóa học

Với mục đích phát triển tư duy cho HS chúng tôi phân chia BTHH thành hai loại chính sau:

a Bài tập cơ bản: là loại bài tập để tìm ra lời giải chỉ cần thiết lập mối liên hệ giữa cái đã cho và cái cần tìm dựa vào một số kiến thức đơn giản

b Bài tập nâng cao (bài tập phức tạp): là loại bài tập mà quá trình giải phải thực hiện một chuỗi các lập luận logic, giữa cái đã cho và cần tìm phải thông qua một loạt các bài toán trung gian Và tất nhiên bài toán trung gian phải là bài toán cơ bản Nên để giải quyết một bài toán không cơ bản thì HS phải giải thành thạo các bài toán cơ bản và phải nhận ra mối liên hệ logic

Trong quá trình dạy học, GV không thể làm cho HS hiểu trọn vẹn một vấn đề, một bài toán thông qua những câu hỏi “vì sao?” Ngược lại, HS cũng không thể tự đặt được câu hỏi Chính vì vậy đã hạn chế một cách đáng kể quá trình nhận thức, khả năng nhận thức và tư duy của HS

1.1.4 Một số phương pháp cơ bản giải bài tập hóa học

a Phương pháp áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố:

Trong mọi quá trình biến đổi thì các nguyên tố, tổng khối lượng của các thành phần tham gia và tạo thành luôn được bảo toàn

b Phương pháp áp dụng định luật thành phần không đổi:

Với một hợp chất cho trước thì:

- Tỉ lệ khối lượng của mỗi nguyên tố đối với khối lượng hợp chất là một số không đổi

- Tỉ lệ khối lượng giữa các nguyên tố là một số không đổi

c Phương pháp áp dụng các định luật về chất khí